【摘 要】
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本文主要研究了涡轮转子叶片低周疲劳-蠕变寿命预测方法,首先对航空发动机随机载荷谱进行简化循环计数,分析选取合理的疲劳-蠕变寿命预测模型,然后对涡轮转子叶片进行应力分析和
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本文主要研究了涡轮转子叶片低周疲劳-蠕变寿命预测方法,首先对航空发动机随机载荷谱进行简化循环计数,分析选取合理的疲劳-蠕变寿命预测模型,然后对涡轮转子叶片进行应力分析和寿命计算,最终给出其预测寿命。 首先,对载荷谱循环计数法进行研究并部分修正,自行编写了单轴和多轴载荷-时间历程的循环计数法程序;对Langlais多轴雨流计数法进行了修正,使其可以精确地考虑到一个主通道循环内辅助通道的全部载荷信息,并开发了相应的程序实现方法。 接着,选取临界平面预测方法的BM、SWT、IG、SS、FS、WB六种常用模型和三类航空材料的多轴低周疲劳试验数据,对比分析不同模型对不同材料的适用性,得出对于镍基高温合金可以采用BM模型或者SS模型进行计算。 最后,完成了涡轮转子叶片流-固-热耦合应力分析,采用BM和SS模型计算其疲劳寿命,L-M模型计算其蠕变寿命,并根据时间-循环分数法完成了该叶片的疲劳-蠕变寿命预估,分析了预估寿命存在差异的原因。计算结果显示,基于BM模型和SS模型计算得到的涡轮转子叶片疲劳-蠕变寿命有较大不同,基于SS模型的涡轮转子叶片疲劳-蠕变寿命相对于BM模型低24.15%。
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