WP8發(fā)動機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)動機出現(xiàn)的渦輪輪盤榫齒裂紋故障，430廠進行了可能的故障模式分析。在分析的過程中，有人認為“雙發(fā)交替”改變了原來渦噴八發(fā)動機的外場實際載荷譜，將會對渦噴八發(fā)動機的低循環(huán)疲勞壽命有影響。針對這一問題，本文擬開展研究工作，用科學的計算預測對壽命的影響。 本文開展了如下工作：首先在渦噴八發(fā)動機外場使用情況調研結果的基礎上，確定了用于分析和計算的典型飛行任務剖面為：現(xiàn)在執(zhí)行“96-N204-02”技術通報的“雙發(fā)交

2、替”的轟炸任務剖面和以前不進行“雙發(fā)交替”的轟炸任務剖面。然后用UG軟件對渦噴八發(fā)動機一級渦輪盤和葉片進行建模和造型。并根據(jù)有限單元法理論，應用大型結構分析程序ANSYS軟件，對該輪盤在規(guī)定任務剖面下，即一定的轉速譜和溫度條件下的應力-應變進行分析和計算，在進行應力-應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，用等效應力-應變分析計算渦噴八發(fā)動機渦輪盤低循環(huán)疲勞壽命，再根據(jù)線性損傷

3、累積理論計算出兩種任務剖面下折合成“0-最大-0”的循環(huán)壽命。根據(jù)計算結果可以看出：在轟炸任務剖面下，“雙發(fā)交替”對渦噴八發(fā)動機渦輪盤低循環(huán)疲勞壽命的影響僅為9％左右，如果折合到全部任務剖面情況下，對渦噴八發(fā)動機渦輪盤低循環(huán)疲勞壽命的影響就更小。另外本文還對渦噴八發(fā)動機第一級渦輪盤小時壽命進行了預估。 經過一年的研究，最終可以得出這樣的結論：“雙發(fā)交替”對渦噴八發(fā)動機渦輪盤低循環(huán)疲勞壽命影響不大。但不排除放氣帶打開引起氣流復雜，