循环热机载荷作用下航空涡轮盘蠕变疲劳寿命预测 |
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引用本文: | 陈克明,田若洲,郭素娟,王润梓,张成成,陈浩峰,张显程,涂善东.循环热机载荷作用下航空涡轮盘蠕变疲劳寿命预测[J].航空学报,2022(5):336-346. |
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作者姓名: | 陈克明 田若洲 郭素娟 王润梓 张成成 陈浩峰 张显程 涂善东 |
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作者单位: | 1. 华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(11872181);;上海市自然科学基金(18ZR1408900)~~; |
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摘 要: | 基于循环弹塑性本构模型(考虑Chaboche随动强化演化律)、应变强化蠕变本构模型和对先进蠕变-疲劳损伤模型的结构拓展,建立了预测航空涡轮盘在循环热-机蠕变-疲劳载荷谱下的蠕变-疲劳行为的数值流程,实现了对某型涡轮盘的蠕变-疲劳寿命的模拟和设计。结果表明:该涡轮盘在4 h巡航的服役过程中蠕变-疲劳损伤危险区主要集中在榫槽底部,靠近榫槽的盘缘和盘体的形状突变区;榫槽端由于温度较高,应力集中程度也高,总损伤最大,呈现蠕变损伤主导的情况;盘心区温度较低主要以疲劳损伤为主;涡轮盘最大损伤随单次飞行的巡航时间而增加,并逐渐从疲劳主导过渡到蠕变主导。论文研究成果可为航空发动机涡轮盘的长寿命、高可靠设计提供重要参考。
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关 键 词: | 航空涡轮盘 蠕变疲劳 寿命预测 GH4169 温度场 |
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