【摘 要】
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辅助动力装置,Auxiliary Power Unit（APU）,是利用输出气源和轴功率来实现供电或供气功能的小型离心式燃气涡轮发动机。在目前的民航工业中,是民航客机地面保障及空中应急时不可或缺的重要装置。基于实际工作中在现场收集、整理的APU涡轮轴的损伤数据,并结合相关的工卡步骤和APU的试车与运行状态,对APU涡轮轴的损伤进行了分类,并分析了各类损伤产生的内在机理,尤其是故障率最高的跳动值超标
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辅助动力装置,Auxiliary Power Unit（APU）,是利用输出气源和轴功率来实现供电或供气功能的小型离心式燃气涡轮发动机。在目前的民航工业中,是民航客机地面保障及空中应急时不可或缺的重要装置。基于实际工作中在现场收集、整理的APU涡轮轴的损伤数据,并结合相关的工卡步骤和APU的试车与运行状态,对APU涡轮轴的损伤进行了分类,并分析了各类损伤产生的内在机理,尤其是故障率最高的跳动值超标和故障后果最严重的疲劳断裂。借助ANSYS有限元分析工具,考虑高周疲劳载荷的方向及温度对材料参数的影响后,对APU涡轮轴在“起动-恒速-起动”循环内的低周疲劳载荷和高低周复合疲劳载荷状态进行了有限元分析。根据其危险部位的应力应变响应,对比计算了局部应力应变模型和临界面模型下的APU涡轮轴高低周复合疲劳载荷的使用寿命。基于工作中积累的使用循环-跳动值数据,使用Minitab软件对APU涡轮轴进行了可靠性分布分析。结果发现,APU涡轮轴使用循环符合二参数威布尔分布的具体模型。并使用Matlab软件得出APU涡轮轴的四项可靠性指标,为今后的APU修理工作提供科学、系统的建议。
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