航空发动机轮盘中心孔模拟试验件设计方法及试验验证

依据涡轮盘有限元计算结果,确定盘心考核位置处的应力状态,并将周向应力和轴向应力比值以及轮盘中心孔处周向应力沿径向的应力梯度作为设计指标,保证模拟件应力状态与实际轮盘一致。针对轮盘中心孔考核位置,本文共设计两类模拟件:一是反映双轴应力状态的多轴模拟件,二是反映应力梯度的平板缺口模拟件。分别采用两种试验件,结合轮盘实际载荷条件开展低循环疲劳试验,并对试验结果进行统计分析。进而,采用多轴疲劳寿命预测模型及考虑应力梯度影响的寿命预测模型对两种试验件的疲劳寿命进行评估,双轴模拟件的预测结果均在2倍分散带内,平板缺口模拟件的预测结果均在3倍分散带内,此寿命预测结果对实际轮盘设计具有参考价值。