基于断口分析的钛合金轮内部缺陷损伤容限

作     者：吴英龙 宣海军 单晓明 郭小军 刘宗晖 WU Yinglong;XUAN Haijun;SHAN Xiaoming;GUO Xiaojun;LIU Zonghui

作者机构：浙江大学航空航天学院杭州310027 浙江大学能源工程学院高速旋转机械工程研究中心杭州310027 中国航空发动机集团有限公司湖南动力机械研究所湖南株洲412002 

基　　金：民机专项研究项目(MJ-2014-D-19) 

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

年 卷 期：2020年第35卷第2期

页      码：358-367页

摘      要：为进行某轮损伤容限设计,开展了裂纹扩展断口分析和仿真分析研究。由断口分析可知:疲劳源为一处内部自然缺陷;依据疲劳辉纹确定了裂纹扩展速率;在裂纹长度为2 mm附近,裂纹扩展速率明显增大,为第一、第二加载阶段转换区域;裂纹稳定扩展区裂纹长度与裂纹扩展速率呈双对数线性关系;应用列表梯度法和Paris公式法反推了第二加载阶段的疲劳寿命,与该阶段实际循环次数的最大误差是16.3%。裂纹稳定扩展阶段裂纹扩展仿真值与断口反推值吻合;非稳定扩展阶段仿真值与断口反推值的最大误差为-21.5%;基于以上研究,合理确定了某离心轮内部裂纹表面扩展停机检测周期。该类轮非稳定、失稳扩展阶段寿命占内部裂纹表面扩展阶段寿命的比例达24.8%~35.7%,因此准确计算具有重要意义。

主 题 词：损伤容限 内部缺陷 钛合金轮 断口分析 裂纹扩展 

学科分类：082502[082502] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0701[理学-数学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13224/j.cnki.jasp.2020.02.015

馆 藏 号：203884410...