WP8發(fā)動機(jī)外場載荷譜對一級渦輪盤壽命的影響分析.pdf

1、針對2003年渦噴八發(fā)動機(jī)出現(xiàn)的渦輪輪盤榫齒裂紋故障，430廠進(jìn)行了可能的故障模式分析。在分析的過程中，有人認(rèn)為“雙發(fā)交替”改變了原來渦噴八發(fā)動機(jī)的外場實(shí)際載荷譜，將會對渦噴八發(fā)動機(jī)的低循環(huán)疲勞壽命有影響。針對這一問題，本文擬開展研究工作，用科學(xué)的計(jì)算預(yù)測對壽命的影響。 本文開展了如下工作：首先在渦噴八發(fā)動機(jī)外場使用情況調(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軟件對渦噴八發(fā)動機(jī)一級渦輪盤和葉片進(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，對該輪盤在規(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)變分析時考慮了材料的彈塑性及渦輪盤與渦輪葉片接觸等問題。接下來利用Manson-Coffin公式，用等效應(yīng)力-應(yīng)變分析計(jì)算渦噴八發(fā)動機(jī)渦輪盤低循環(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”對渦噴八發(fā)動機(jī)渦輪盤低循環(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，對渦噴八發(fā)動機(jī)渦輪盤低循環(huán)疲勞壽命的影響就更小。另外本文還對渦噴八發(fā)動機(jī)第一級渦輪盤小時壽命進(jìn)行了預(yù)估。 經(jīng)過一年的研究，最終可以得出這樣的結(jié)論：“雙發(fā)交替”對渦噴八發(fā)動機(jī)渦輪盤低循環(huán)疲勞壽命影響不大。但不排除放氣帶打開引起氣流復(fù)雜，