航空發(fā)動機(jī)葉片疲勞壽命和可靠性研究.pdf

1、葉片是航空發(fā)動機(jī)的主要組成部分，是發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)動部件之一，擔(dān)負(fù)著能量轉(zhuǎn)化的重任。常見的導(dǎo)致葉片失效的因素有低循環(huán)疲勞、振動、屈曲、蠕變等。隨著現(xiàn)代航空發(fā)動機(jī)推重比的不斷提高，葉片的設(shè)計應(yīng)力水平大幅提高，低循環(huán)疲勞失效逐漸成為葉片最主要的失效形式之一，多發(fā)生在葉片根部兩側(cè)氣流進(jìn)出口處等應(yīng)力集中較嚴(yán)重的部位。
　　 本文通過理論分析與試驗研究相結(jié)合的研究方法，就葉片疲勞可靠性的分析方法與可靠性模型的建立進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容如下：<

2、br>　　 1.對目前工程中廣泛應(yīng)用的疲勞壽命估算方法和可靠性分析方法進(jìn)行了系統(tǒng)評述，從中找到了適用于本研究中航空發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)葉片疲勞壽命和可靠性研究的方法。
　　 2.根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)對葉片材料鈦合金TC4的疲勞試驗進(jìn)行了設(shè)計，通過材料疲勞試驗獲得了包括S-N曲線、σ-ε曲線在內(nèi)的材料力學(xué)性能指標(biāo)，為后續(xù)的疲勞壽命估算和疲勞可靠性分析打下基礎(chǔ)。
　　 3.建立了葉片的有限元模型，并進(jìn)行了特定工況下的模型瞬態(tài)分析。通過分析

3、應(yīng)力響應(yīng)的結(jié)果確定了疲勞危險部位，同時得到了葉片的載荷歷程，為疲勞壽命估算做準(zhǔn)備。
　　 4.結(jié)合材料疲勞試驗和有限元分析得到的結(jié)果，采用名義應(yīng)力法和Miner線性損傷累積準(zhǔn)則，聯(lián)合疲勞分析軟件對葉片進(jìn)行全壽命分析，得到了葉片的疲勞損傷云圖和壽命分布，以此找出了失效將會發(fā)生的部位，并與葉片實際失效情況進(jìn)行比較，結(jié)果十分吻合。
　　 5.利用應(yīng)力一強(qiáng)度干涉模型對葉片的可靠性進(jìn)行分析，給出葉片的可靠度。
　　 葉片是