孔间非均匀应力影响下的带孔薄板破坏行为

作     者：石多奇 张恒斌 李振磊 董成利 杨晓光 SHI Duoqi;ZHANG Hengbin;LI Zhenlei;DONG Chengli;YANG Xiaoguang

作者机构：北京航空航天大学能源与动力工程学院北京102206 北京航空航天大学航空发动机研究院北京102206 中国航发北京航空材料研究院北京100095 

基　　金：国家科技重大专项(J2019-Ⅵ-0008-0122) 国家科技重大专项(J2019-Ⅳ-0017-0085) 国家自然科学基金(52105137) 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2022年第37卷第11期

页      码：2353-2361页

摘      要：针对燃气涡轮发动机中带密布孔薄壁结构特征引起的疲劳-蠕变开裂问题,设计了带单孔、双孔的DZ125薄壁平板试样,开展了850℃、应力比为0.1的高温疲劳-蠕变试验研究。基于双孔薄板的弹塑性有限元分析结果,确定两孔之间的应力最大路径为关键区域,定义了描述多孔平板复杂应力状态的孔间等效应力。有限元分析和试验结果表明:孔间非均匀应力是决定多孔平板循环寿命的关键因素,循环寿命随孔间等效应力的增加而减小;沿加载方向的拉伸应力是带孔薄板疲劳-蠕变破坏的主导应力,裂纹起源于边缘孔高应力区。距径比在临界值4.22左右,等效应力变化较大,在设计时应将距径比控制在该临界值以上。

主 题 词：涡轮叶片 气膜冷却孔 疲劳-蠕变 孔间应力干涉 应力集中 镍基高温合金 

学科分类：082502[082502] 08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13224/j.cnki.jasp.20220190

馆 藏 号：203115133...