循环热机载荷作用下航空涡轮盘蠕变疲劳寿命预测

【类型】期刊

【作者】陈克明 田若洲 郭素娟 王润梓 张成成 陈浩峰 张显程 涂善东  

【刊名】航空学报

【关键词】 蠕变疲劳,航空涡轮盘,寿命预测,温度场,GH4169

【摘要】基于循环弹塑性本构模型(考虑Chaboche随动强化演化律)、应变强化蠕变本构模型和对先进蠕变-疲劳损伤模型的结构拓展，建立了预测航空涡轮盘在循环热-机蠕变-疲劳载荷谱下的蠕变-疲劳行为的数值流程，实现了对某型涡轮盘的蠕变-疲劳寿命的模拟和设计。结果表明：该涡轮盘在4 h巡航的服役过程中蠕变-疲劳损伤危险区主要集中在榫槽底部，靠近榫槽的盘缘和盘体的形状突变区；榫槽端由于温度较高，应力集中程度也高，总损伤最大，呈现蠕变损伤主导的情况；盘心区温度较低主要以疲劳损伤为主；涡轮盘最大损伤随单次飞行的巡航时间而增加，并逐渐从疲劳主导过渡到蠕变主导。论文研究成果可为航空发动机涡轮盘的长寿命、高可靠设计提供重要参考。

【年份】2022

【作者单位】华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室;中国航发商用发动机有限责任公司;

【期号】05

【页码】336-346