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- 航空发动机轮盘低循环疲劳可靠性分析
- 作者： 李辉 来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 寿命 涡轮盘 可靠性 低循环疲劳
- 描述： 研究准确的寿命预测分析方法及提高零部件的抗疲劳能力和可靠性，是受到广泛重视的课题。由于结构几何形状复杂及承受多种类型的载荷，航空发动机主要零部件在工作中有可能处于循环多轴应力状态，所以准确的低循环疲劳寿命预测需要考虑平均应力的影响，研究和应用相应的寿命预测方法和可靠性分析方法。本论文的研究工作是针对航空发动机低循环疲劳破坏模式，在结构低循环概率破坏理论的基础上，考虑结构响应的随机性，研究可靠性功能函数的建立和可靠性分析方法，并对影响可靠度的各种随机因素进行灵敏度分析。在此基础上，将可靠性方法与有限元分析相结合，对航空发动机主要部件涡轮盘的结构进行疲劳可靠性分析。首先是针对多轴应力状态下的局部应力应变、多轴低循环疲劳寿命预测模型等方面进行研究。同时讨论分析已提出的应变疲劳可靠性方法，主要从考虑平均应力的影响等方面对几种类型的多轴疲劳及应变疲劳可靠性理论进行比较进行分析。然后将线性损伤规则与考虑平均应力影响的结构低循环疲劳寿命分析方法相结合，研究在循环载荷作用下的结构失效寿命和可靠性分析模型。探讨不同平均应力修正的低循环疲劳寿命预测方法对结构低循环疲劳寿命可靠性分析的影响。最后，将上述方法运用于工程实际中解决可靠性分析的问题，以航空发动机主要部件涡轮盘为例，研究了影响发动机涡轮盘的低循环疲劳的内在随机因素，对比分析了不同的平均应力修正寿命分析方法。通过计算分析，证明了所建立的结构低循环疲劳寿命分析方法和可靠性分析方法对航空发动机涡轮盘低循环疲劳可靠性分析的可行性和有效性。
- 航空发动机关键件使用寿命监视系统设计
- 作者： 张大钧 来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 数据库 雨流计数 低循环疲劳 寿命监视
- 描述： 发动机使用寿命监视对提高飞机和发动机的安全性、可靠性以及使用经济性有着重要作用.该文主要针对军用飞机飞行数据建立地面数据处理模型、关键件使用寿命消耗计算分析模型以及发使用寿命管理数据库.其功能包括,对发动机状态监视参数进行筛选提取出影响低周疲劳寿命?
- 航空发动机压气机轮盘的低循环疲劳循环寿命研究
- 作者： 雷全宇 来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 局部应力 电磁感应加热 压气机轮盘 应变法 低循环疲劳
- 描述： 航空发动机性能的不断进步，必然要求其发动机总压比的不断上升，因此高压压气机的工作温度和载荷也相应的不断提高，这就对高压压气机转子的低循环疲劳强度提出了更高的要求。本论文将从理论计算和试验角度，对航空发动机压气机轮盘的低循环疲劳的问题展开一系列的研究工作。对压气机轮盘开展低循环疲劳试验可以分为模拟件试验和整盘旋转破坏试验两种。本文既对某型发动机高压压气机篦齿封严盘开展了均压孔模拟件的高温疲劳试验研究，同时总结了夹具设计和提高感应加热均匀性的一些试验技术；也对某型发动机高压压气机I级盘即将开展的轮盘旋转破坏试验进行探讨，在现有试验方案的基础上，重新计算了以危险点作为参考点的试验参数。本文对压气机轮盘低循环疲劳寿命的计算研究，首先采用有限单元方法确定了均压孔模拟件和高压压气机I级盘的危险点位置，然后采用局部应力应变法，预测了均压孔模拟件在试验状态下的循环数、某型发动机高压压气机I级盘的试验器循环数、基准工作循环数。由于计算估算的寿命不能很好的符合试验的结果，本文还提出一种修正的局部应力-应变法，考虑得应力梯度对疲劳性能的影响。通过上述研究，得到的均压孔模拟件疲劳试验结果基本符合预期，而且新提出的寿命预测方法可以显著的提高寿命预测的精度；对高压I机盘危险点位置的判断和试验器寿命预测也都符合罗罗公司1971年的试验结果。
- 航空发动机关键件使用寿命监视系统
- 作者： 张大均 来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 蠕变 数据库 雨流计数 低循环疲劳 寿命监视
- 描述： 发动机使用寿命监视对提高飞机和发动机的安全性、可靠性以及使用经济性有着重要作用。 本文主要针对军用飞机实际飞行数据建立地面数据处理模型、关键件使用寿命消耗计算分析模型以及发动机使用寿命管理数据库。其功能包括，对发动机状态监视参数进行筛选并提取出影响低周疲劳寿命的循环数以及影响蠕变疲劳寿命的热状态参数，进而利用线性累积损伤理论建立各关键件在低周/蠕变交互作用下的实际寿命消耗的计算模型。通过发动机使用寿命数据库对各监视零件的剩余寿命加以管理， 为使用和维修提供参考依据。地面数据处理模型共建立了两种，一种是飞行数据压缩处理模型，通过使用三点法、最短航道法和雨流计数法，即峰谷值检测、无效幅值去除和低循环疲劳（LCF）计数，可得到每一次飞行参数的有效峰谷值、均值、幅值和LCF循环数记录，为发动机关键件使用寿命计算提供直接数据来源；另一种是发动机寿命数据处理模型，通过使用累计比较方法得出发动机各关键件的最终使用寿命消耗值。本文以低压涡轮叶片为例建立了发动机使用寿命消耗计算数学模型，在寿命计算中主要从三种循环引起的低循环疲劳损伤和蠕变疲劳两方面着手。所设计的地面软件系统是以Visual Basic 6.0为平台，以全汉化Windows风格界面为标准，利用面向对象程序设计方法开发的发动机寿命监视系统。它包括数据输入模块、数据处理模块、发动机温度场计算模块、使用寿命计算模块以及数据管理模块 。该软件系统基本具备了数据实时压缩处理、转速（应力）循环提取 、使用寿命消耗计算以及寿命数据查询、处理、分析等功能。
- 某航空发动机燃气涡轮叶片低循环疲劳寿命研究
- 作者： 章的 钱正明 米栋 宣海军 赵勇铭 来源： 机械强度 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机 涡轮叶片 寿命预测 试验设计 低循环疲劳
- 描述： 针对目前燃气涡轮叶片更多依赖于后期整机长试才能集中暴露设计不足的问题，以某型发动机燃气涡轮叶片为例，开展了燃气涡轮叶片低循环疲劳寿命研究。首先，在典型循环下开展燃气涡轮叶片应力应变分析，确定了该燃气涡轮叶片的主要失效模式是以应变疲劳控制的低循环疲劳破坏，根据线性损伤累积原理，预测了燃气涡轮叶片的低循环疲劳寿命。然后，创新的提出了一种在旋转试验台实现涡轮叶片低循环疲劳试验的设计方法，采用开环式电磁感应线圈加热叶片，通过热传导实现带温度梯度的燃气涡轮转子温度场，并根据应变等效原则，确定了燃气涡轮转子试验转速。试验结果表明，燃气涡轮叶片预测寿命在5倍寿命分散带以内，且部件试验叶片裂纹位置与整机试验结果吻合。