某型發(fā)動機火焰筒非均勻溫度場下熱應力分析.pdf

1、燃氣渦輪發(fā)動機火焰筒在非均勻溫度場的作用下,材料會呈現(xiàn)復雜的力學行為,導致使用過程中出現(xiàn)裂紋而造成故障.為探討火焰筒裂紋萌生的條件和原因,該文以現(xiàn)役某型進口軍用航空發(fā)動機火焰筒為對象,對穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)溫度場下火焰筒的應力場及其對裂紋萌生的影響進行了分析,主要結論如下:1.在忽略瞬態(tài)升溫過程得到的穩(wěn)態(tài)溫度場作用下,火焰筒的熱應力不足以導致裂紋萌生,所以僅進行穩(wěn)態(tài)分析不能得到合理的結論.2.對穩(wěn)態(tài)溫度場下的蠕變松弛計算表明,高溫下的蠕變松弛促使

2、火焰筒的熱應力下降,在所考慮的條件下穩(wěn)態(tài)溫度場導致火焰筒的蠕變變形不是火焰筒破壞的主要原因.3.該文重點對發(fā)動機起動過程中瞬態(tài)溫度場導致的熱應力進行了分析.分析表明,起動過程中由于熱傳導滯后引發(fā)的溫度梯度可以導致火焰筒氣膜唇邊在起動瞬間發(fā)生較大的壓縮塑性應變,進而使得該區(qū)域在工作時承受較高水平的拉伸應力,高的拉應力會導致火焰筒萌生裂紋.分析也表明,若在起動過程中筒壁的溫度梯度較為平緩,火焰筒的氣膜唇邊在起動完成后始終受微小的壓應力作用,