TC4钛合金外物损伤疲劳极限及预测研究 |
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引用本文: | 郑广东,赵振华,黄宗峥,李坚,米栋,郭小军,陆楷楠,陈伟.TC4钛合金外物损伤疲劳极限及预测研究[J].推进技术,2023(11):183-191. |
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作者姓名: | 郑广东 赵振华 黄宗峥 李坚 米栋 郭小军 陆楷楠 陈伟 |
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作者单位: | 1. 南京航空航天大学能源与动力学院;2. 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点试验室;3. 中国航发湖南动力机械研究所 |
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基金项目: | 国家科技重大专项(J2019-IV-0014-0082); |
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摘 要: | 为研究外物损伤对航空发动机TC4叶片高周疲劳极限的影响,以模拟叶片为研究对象,采用空气炮法,预制不同工况下钢球冲击模拟叶片前缘外物损伤,为获得损伤叶片的疲劳极限,对损伤叶片开展了高周疲劳试验,在此基础上,通过有限元仿真探究了缺口残余应力分布对疲劳裂纹的萌生以及疲劳极限的影响,最后通过修正Peterson公式对叶片疲劳极限进行预测研究。结果表明,冲击所造成的缺口尺寸随冲击能量的增大而增大;叶片的高周疲劳极限随冲击能量增大而降低,其中缺口深度对疲劳极限的影响较大;缺口底部残余拉应力可能对叶片疲劳极限有一定影响;Peterson公式对疲劳极限进行预测所得结果误差较大,修正后预测结果误差从-30%~30%降至-15%~15%。
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关 键 词: | 航空发动机 外物损伤 模拟叶片 高周疲劳极限 有限元仿真 残余应力 预测 |
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