WP8發(fā)動(dòng)機(jī)外場(chǎng)載荷譜對(duì)一級(jí)渦輪盤(pán)壽命的影響分析.pdf

1、針對(duì)2003年渦噴八發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)的渦輪輪盤(pán)榫齒裂紋故障，430廠進(jìn)行了可能的故障模式分析。在分析的過(guò)程中，有人認(rèn)為“雙發(fā)交替”改變了原來(lái)渦噴八發(fā)動(dòng)機(jī)的外場(chǎng)實(shí)際載荷譜，將會(huì)對(duì)渦噴八發(fā)動(dòng)機(jī)的低循環(huán)疲勞壽命有影響。針對(duì)這一問(wèn)題，本文擬開(kāi)展研究工作，用科學(xué)的計(jì)算預(yù)測(cè)對(duì)壽命的影響。 本文開(kāi)展了如下工作：首先在渦噴八發(fā)動(dòng)機(jī)外場(chǎng)使用情況調(diào)研結(jié)果的基礎(chǔ)上，確定了用于分析和計(jì)算的典型飛行任務(wù)剖面為：現(xiàn)在執(zhí)行“96-N204-02”技術(shù)通報(bào)的“雙發(fā)交

2、替”的轟炸任務(wù)剖面和以前不進(jìn)行“雙發(fā)交替”的轟炸任務(wù)剖面。然后用UG軟件對(duì)渦噴八發(fā)動(dòng)機(jī)一級(jí)渦輪盤(pán)和葉片進(jìn)行建模和造型。并根據(jù)有限單元法理論，應(yīng)用大型結(jié)構(gòu)分析程序ANSYS軟件，對(duì)該輪盤(pán)在規(guī)定任務(wù)剖面下，即一定的轉(zhuǎn)速譜和溫度條件下的應(yīng)力-應(yīng)變進(jìn)行分析和計(jì)算，在進(jìn)行應(yīng)力-應(yīng)變分析時(shí)考慮了材料的彈塑性及渦輪盤(pán)與渦輪葉片接觸等問(wèn)題。接下來(lái)利用Manson-Coffin公式，用等效應(yīng)力-應(yīng)變分析計(jì)算渦噴八發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)低循環(huán)疲勞壽命，再根據(jù)線性損傷

3、累積理論計(jì)算出兩種任務(wù)剖面下折合成“0-最大-0”的循環(huán)壽命。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以看出：在轟炸任務(wù)剖面下，“雙發(fā)交替”對(duì)渦噴八發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)低循環(huán)疲勞壽命的影響僅為9％左右，如果折合到全部任務(wù)剖面情況下，對(duì)渦噴八發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)低循環(huán)疲勞壽命的影響就更小。另外本文還對(duì)渦噴八發(fā)動(dòng)機(jī)第一級(jí)渦輪盤(pán)小時(shí)壽命進(jìn)行了預(yù)估。 經(jīng)過(guò)一年的研究，最終可以得出這樣的結(jié)論：“雙發(fā)交替”對(duì)渦噴八發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)低循環(huán)疲勞壽命影響不大。但不排除放氣帶打開(kāi)引起氣流復(fù)雜，