某型涡轮盘破裂转速计算及试验验证
【摘要】:采用多线性等向强化模型,使用弹塑性有限元法计算某型涡轮模拟盘的破裂转速,得到应力分布规律,结合平均周向应力法与八面体应变破裂准则计算其破裂转速。结果表明:弹塑性有限元的方法可以准确地描轮盘内部的应力分布:等效应力随半径的增加而减小,在内孔与腹板处等效应力较大,进入塑性屈服状态,而在模拟盘的外缘部分还处在弹性状态,因此,涡轮盘复杂的结构形状决定其子午截面上的周向应力差别较大,采用平均应力法必然带来较大偏差;而弹塑性有限元结合八面体应变破裂准则,以最大八面体剪应变达到极限应变作为破裂准则,这样计算得到的破裂转速比平均应力法得到的更小。这是由于轮盘的应力分布不均匀,轮盘内孔处应力很大,边缘处应力较小,不可能按照平均周向应力法的假设,在整个子午截面上达到均匀应力,而是会在内孔最先达到强度极限,产生裂纹,进而导致轮盘的整体破裂,因此,弹塑性有限元计算结合八面体应变破裂准则比平均应力法能更加准确的计算轮盘的破裂转速。试验验证时,模拟轮盘由于塑性变形而导致内孔胀大,与超速工装配合松动后飞出。可见,材料韧性很好的轮盘,首先发生的是塑性变形过大,导致其失去工作性能。此时不能再用破裂转速安全评定准则,而应结合塑性变形量评定方法。
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1 |
谢里阳,林文强,徐灏,王德俊;复杂载荷情况下平均应力修正方法[J];航空学报;1993年12期 |
2 |
万江艳;周柏卓;;轮盘模拟件破裂试验及其有限元描述[J];航空发动机;2008年02期 |
3 |
张红光;董守平;姜雪梅;;剪切或拉伸流场中液滴的变形和破裂准则[J];科学技术与工程;2006年24期 |
4 |
王德民,官忠信;双轴应力下含裂纹加筋曲板剩余强度的弹塑性有限元计算[J];航空学报;1991年02期 |
5 |
姜云鹏;岳珠峰;;单剪螺栓连接复合材料叠层板螺栓孔周边应力场分布[J];机械强度;2006年02期 |
6 |
陈立伟;王延荣;;平均应力及其分散性对结构振动可靠性的影响[J];航空动力学报;2006年05期 |
7 |
蔚夺魁,邵丕仁;某型发动机涡轮盘销钉孔边低循环疲劳寿命分析[J];航空发动机;2000年02期 |
8 |
曾春华;邓蓉英;杜金声;伍义生;;变幅载荷下疲劳寿命的估算与影响因素[J];航空学报;1979年03期 |
9 |
林伟宁;梁钦锋;刘海峰;于广锁;龚欣;;水冷壁气化炉变工况温度及热应力分析[J];化工学报;2009年10期 |
10 |
伍黎明;何宇廷;;轴向拉伸载荷作用下耳片厚度对应力集中系数的影响[J];航空精密制造技术;2009年05期 |
11 |
马昌杰;陈宗林;刘贵林;卜伯华;欧应文;;应用断裂力学方法分析涡喷—6发动机一级涡轮盘榫槽槽底裂纹[J];国防科技大学学报;1977年01期 |
12 |
聶景旭,李纪安,聶聪;涡轮盘及槽底瞬态温度场及应力场分析[J];北京航空航天大学学报;1982年01期 |
13 |
谢俊祥;;球体流体力学与力学特性间的关系[J];国际生物医学工程杂志;1989年02期 |
14 |
廖日东;左正兴;;飞行器结构分离用碟形弹簧大变形弹塑性有限元分析[J];兵工学报;2006年04期 |
15 |
杜祥盛;;有冷却槽的火箭发动机燃烧室的应力分析(报告Ⅰ:弹性应力分析)[J];导弹与航天运载技术;1988年04期 |
16 |
杨显杰,高庆,蔡力勋,向阳开;316L 不锈钢的单轴棘轮效应[J];航空学报;1997年04期 |
17 |
丁智平;陈吉平;;镍基单晶合金热弹塑性应力-应变场数值模拟[J];湖南工业大学学报;2007年06期 |
18 |
张庆雅;安联;杨光松;冯翔;;考虑蠕变松弛时火箭发动机法兰系统载荷与变形分析[J];机械科学与技术;2007年12期 |
19 |
刘雨;利凤祥;李越森;马亮;;多脉冲固体火箭发动机陶瓷舱盖结构分析[J];固体火箭技术;2008年02期 |
20 |
董本涵,高鹏飞,王举,关宪斌,梁世昌,申杰;转子在离心力场中的光弹性应力分析[J];航空学报;1985年02期 |
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