航空发动机涡轮盘轮缘凸块塑性变形失效分析

作者： 刘博志   邱丰   徐倩   林中楠   佟文伟   韩振宇   来源： 航空发动机 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   轮缘凸块   加热模拟试验   δ相   超温   涡轮盘   GH4169   塑性变形  

描述： 针对某航空发动机在工作过程中发生的涡轮盘轮缘凸块局部异常塑性变形故障，对故障涡轮盘进行失效分析。在此基础上，通过开展无应力及附加应力的加热模拟试验，总结了GH4169合金组织中δ相的3种析出形貌，以及加热温度、时间、应力3种因素对δ相析出的影响规律。通过对比硬度测试及温色试验结果，明确了GH4169合金试样在700℃以下组织和硬度无明显变化，但颜色变化明显；在700℃以上，随着δ相析出量的增加其硬度不断减小，而颜色却几乎无变化。结果表明：故障涡轮盘轮缘凸块部位的塑性变形是由于发动机工作过程中超温引起的，故障部位的实际工况达到了约750℃、100 h左右的超温。落实改善涡轮盘轮缘的冷却环境、提高涡轮部件加工及装配精度的改进措施后，涡轮盘通过了首翻期加速模拟、经起飞状态摸底和适航状态长时试车验证，无类似故障再次发生。

航空发动机引气管卡箍断裂失效分析

作者： 邱丰   刘博志   赵世炜   佟文伟   谭莉   来源： 航空发动机 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 失效分析   引气管卡箍   微动磨损   航空发动机   表面拉应力   疲劳断裂  

描述： 针对某发动机发生的引气管单联卡箍组件中的卡箍上半部断裂的故障，对断裂的卡箍上半部进行宏观侧表面检查、断口及材质分析，结果表明：卡箍上半部断口疲劳源区位于卡箍上半部与下半部接触侧的表面区域，在螺栓装配中引起卡箍上半部发生塑性变形而产生表面拉应力，并且在发动机振动载荷作用下产生微动磨损，从而破坏了卡箍上半部螺栓孔周围局部的表面完整性，降低了该部位的抗疲劳强度，是导致卡箍上半部产生疲劳萌生进而发生断裂故障的根本原因。在卡箍上、下半部之间加装垫片的改进建议已在新的结构设计中得到应用，垫片的加装消除了卡箍上半部在装配过程中由于变形而产生的表面拉应力，并且减轻了卡箍上、下半部之间的微动磨损，从而避免此类故障再次发生。

航空发动机整体叶环叶片裂纹分析

作者： 赵世炜   孟令琪   卜嘉利   邱丰   刘博志   来源： 失效分析与预防 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 振动疲劳   航空发动机   TC17   热等静压   整体叶环叶片  

描述： 经锻造热处理和热等静压工艺处理后的整体叶环叶片在振动疲劳试验中出现裂纹，通过宏观检查、断口宏微观分析、材质分析、力学性能试验和有限元应力模拟等手段，对叶片的裂纹性质和萌生原因进行分析与研究，并提出改进建议。结果表明：整体叶环叶片裂纹性质为高周疲劳，疲劳裂纹起源于叶片叶背侧表面最大应力区；整体叶环叶片在热等静压工艺处理后存在平直晶界连续α膜，抗疲劳性能明显降低，导致疲劳裂纹过早萌生。

航空发动机供油管裂纹失效分析

作者： 李青   佟文伟   王全   韩振宇   张倩   来源： 航空发动机 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 失效分析   沿晶开裂   航空发动机   铜脆   钎焊焊接   供油管   晶界粗化   疲劳裂纹  

描述： 针对某航空发动机供油管钎焊焊缝边缘出现裂纹而导致的供油管渗油故障,对其断口及源区附近表面进行宏、微观检查,明确了供油管裂纹性质为高周疲劳裂纹,疲劳源区呈沿晶开裂特征。利用能谱分析手段发现裂纹源区存在外来Cu元素,通过对焊缝及开裂部位进行金相分析,发现钎焊料中的Cu元素沿基体晶界发生扩散,导致晶界粗化,在拉应力作用下,Cu与基体形成的脆性相开裂形成沿晶裂纹。晶界粗化和沿晶裂纹是供油管过早发生疲劳开裂的主要原因。建议将Cu基钎料更换为Ag焊料。

航空发动机压气机转子叶片开裂原因分析

作者： 刘明坤   刘国良   韩振宇   佟文伟   吴才广   来源： 风机技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 压气机叶片   木纹状   锻造   氧化物夹杂   疲劳  

描述： 某航空发动机高压压气机转子叶片使用后分解检查时发现叶身裂纹。通过宏观检查、能谱分析、金相检查、锻造模拟试验及原材料工艺复查，对裂纹原因进行了综合分析。结果表明：裂纹性质为疲劳，起源于内部缺陷。缺陷性质为原材料料头未切除干净的氧化物夹杂。氧化物夹杂的存在，严重降低了材料的塑性和强度，导致叶片首先在内部缺陷处开裂。在弯曲应力的作用下，裂纹由缺陷位置向叶片表面扩展，形成宏观裂纹。

航空发动机供油管裂纹失效分析

作者： 李青   佟文伟   王全   韩振宇   张倩   来源： 航空发动机 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 失效分析   沿晶开裂   航空发动机   铜脆   钎焊焊接   供油管   晶界粗化   疲劳裂纹  

描述： 针对某航空发动机供油管钎焊焊缝边缘出现裂纹而导致的供油管渗油故障,对其断口及源区附近表面进行宏、微观检查,明确了供油管裂纹性质为高周疲劳裂纹,疲劳源区呈沿晶开裂特征。利用能谱分析手段发现裂纹源区存在外来Cu元素,通过对焊缝及开裂部位进行金相分析,发现钎焊料中的Cu元素沿基体晶界发生扩散,导致晶界粗化,在拉应力作用下,Cu与基体形成的脆性相开裂形成沿晶裂纹。晶界粗化和沿晶裂纹是供油管过早发生疲劳开裂的主要原因。建议将Cu基钎料更换为Ag焊料。

多层航空网络拉普拉斯能量最大化问题（英文）

作者： 郑乐   李文权   邱丰   曹希   来源： Journal of Southeast University(English Edition) 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 拉普拉斯能量   多层网络   空中交通网络   鲁棒性  

描述： 为了提高空域容量、缓解航班延误及提高航空网络鲁棒性,提出了基于拉普拉斯能量最大化的航空网络分层优化方法.首先,通过数值仿真论证了应用拉普拉斯能量作为衡量网络鲁棒性的有效性.然后,以拉普拉斯能量最大化为目标,建立了航线增加最优化模型.采用深度优先搜索算法、贪心算法及蒙特卡罗树形搜索算法3种方法对其进行求解,并通过仿真实验对比了3种算法的系统性能及计算效率.最后,以中国的实际航空网为例,在使用k核分解算法将其分解成多层网络的基础上,对每层子网络的拉普拉斯能量最大化问题进行了求解.仿真结果表明,所提出的方法可为决策者对不同层次的航空网络鲁棒性优化提供决策支持.

航空发动机轴承内圈断裂失效机理分析

作者： 王全   李青   马健   韩振宇   来源： 风机技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 防转销   镀铬层   应力集中   轴承   疲劳  

描述： 针对航空发动机轴承内圈断裂故障，利用视频显微镜、扫描电镜等设备，通过对故障轴承内圈、防转销等部件进行外观检查、断口分析、能谱分析及金相检查等分析工作，确定了轴承内圈断裂性质和产生原因。分析结果表明：故障轴承内圈断裂起源于防转销槽底面根部转角处的多源疲劳。防转销槽根部无明显倒角，存在较大的应力集中，降低了内圈的抗疲劳性能，从而促进了疲劳裂纹的萌生；同时镀铬层内存在的大量微裂纹、表面的晶界腐蚀以及防转销的反复碰磨也加速了疲劳断裂的产生。最后提出了增大防转销槽根部倒角以及优化轴承内圈表面处理工艺等改进建议。

航空发动机轴承内圈断裂失效机理分析

作者： 王全   李青   马健   韩振宇   来源： 风机技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 防转销   镀铬层   应力集中   轴承   疲劳  

描述： 针对航空发动机轴承内圈断裂故障，利用视频显微镜、扫描电镜等设备，通过对故障轴承内圈、防转销等部件进行外观检查、断口分析、能谱分析及金相检查等分析工作，确定了轴承内圈断裂性质和产生原因。分析结果表明：故障轴承内圈断裂起源于防转销槽底面根部转角处的多源疲劳。防转销槽根部无明显倒角，存在较大的应力集中，降低了内圈的抗疲劳性能，从而促进了疲劳裂纹的萌生；同时镀铬层内存在的大量微裂纹、表面的晶界腐蚀以及防转销的反复碰磨也加速了疲劳断裂的产生。最后提出了增大防转销槽根部倒角以及优化轴承内圈表面处理工艺等改进建议。

航空发动机火焰筒整流罩断裂原因

作者： 刘欢   高建辉   迟庆新   门玉宾   佟文伟   李艳明   来源： 机械工程材料 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   疲劳断裂   整流罩   火焰筒  

描述： 某航空发动机火焰筒整流罩在工作过程中发生断裂，通过宏/微观形貌观察、表面质量检查、金相检验、疲劳试验和动应力测试等方法分析了断裂原因。结果表明：整流罩断裂性质为高周疲劳断裂，疲劳裂纹源位于整流罩转角应力集中处；整流罩原始锻件晶粒尺寸粗大，使得疲劳强度较低，这是整流罩发生疲劳断裂的一个主要原因；在最大振动应力作用下，整流罩转角应力集中处载荷过大，明显高于其动强度储备，这是整流罩发生疲劳断裂的另一主要原因；整流罩转角应力集中处的异常轴向划痕进一步提高了此处的应力集中系数，促进了疲劳裂纹的萌生。