Прогнозирование малоцикловой долговечности деталей газотурбинного двигателя методом эквивалентных испытаний образцов с концентратором напряжений при растяжении-сжатии
- Авторы: Букатый С.А.1, Пахоменков А.В.2, Солнцев Г.А.2, Букатый А.С.3
-
Учреждения:
- Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьёва
- ПАО «ОДК-Сатурн»
- Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
- Выпуск: Том 17, № 2 (2018)
- Страницы: 37-46
- Раздел: АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/article/view/6217
- DOI: https://doi.org/10.18287/2541-7533-2018-17-2-37-46
- ID: 6217
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Предложен метод эквивалентных испытаний на малоцикловую усталость, основанный на использовании опытных образцов, напряжённо-деформированное состояние которых должно быть подобно состоянию исследуемой детали. В качестве критерия подобия напряжённо-деформированных состояний образцов и детали используется коэффициент жёсткости напряжённого состояния. При невозможности достичь полного подобия предложен коэффициент соответствия интенсивностей деформаций образцов и деталей. На примере диска компрессора низкого давления газотурбинного двигателя проведена апробация метода. В качестве эквивалентных образцов использовались образцы круглого поперечного сечения с V-образным концентратором. Испытания проводили: образцов – при растяжении-сжатии по отнулевому циклу, дисков – на специализированном стенде при раскрутке до 5000 оборотов в минуту. Разработанный метод эквивалентных испытаний позволяет прогнозировать малоцикловую долговечность крупногабаритных ответственных деталей, натурные испытания которых невозможны. Метод может быть применён также для оценки долговечности деталей в многоцикловой области и прогнозирования длительной прочности. На основе полученных в работе зависимостей можно проводить проектирование и совершенствование конструкции деталей: по заданной долговечности определять допускаемую величину интенсивности деформаций в наиболее нагруженной зоне детали.
Об авторах
С. А. Букатый
Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьёва
Автор, ответственный за переписку.
Email: bukaty_sa@mail.ru
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры прикладной механики
РоссияА. В. Пахоменков
ПАО «ОДК-Сатурн»
Email: aleksandr.pakhomenkov@uec-saturn.ru
начальник конструкторского отдела «Прочность»
РоссияГ. А. Солнцев
ПАО «ОДК-Сатурн»
Email: Solntsev_g_a_233@mail.ru
инженер-конструктор 2 категории конструкторского отдела «Прочность»
РоссияА. С. Букатый
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
Email: bukaty@inbox.ru
кандидат технических наук, доцент кафедры сопротивления материалов
РоссияСписок литературы
- Manson S.S. Fatigue: A Complex Subject – Some Simple Approximations // Experimental Mechanics. 1965. V. 5, Iss. 4. P. 193-226. doi: 10.1007/bf02321056
- Демьянушко И.В., Биргер И.А. Расчёт на прочность вращающихся дисков. М.: Машиностроение, 1978. 247 с.
- Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчёт на прочность деталей машин: справочник. М.: Машиностроение, 1979. 702 с.
- Муралидхаран У., Мэнсон С. Модифицированное уравнение с универсальными показателями степени для оценки усталостных характеристик металлов // Теоретические основы инженерных расчётов. 1988. № 4. С. 87-92.
- Муратов Р.Х. Многокритериальное оптимальное проектирование основных деталей роторов ГТД для ожидаемых условий эксплуатации. Автореф. дис. … канд. тех. наук. Пермь, 2004. 16 с.
- Портер А.М., Букатый С.А., Округин А.А. Исследование процессов накопления повреждений и разрушения валов и дисков ГТД из материалов ЭИ-961 в зависимости от длительности действия максимальных напряжений в цикле нагружения // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П.А. Соловьёва. 2008. № 2(14). С. 65-74.
- Шереметьев А.В. Прогнозирование циклической долговечности и установление ресурсов основных деталей авиационных ГТД // Авиационно-космическая техника и технология. 2005. № 8 (24). С. 45-50.
- Букатый А.С., Букатый С.А. Разработка критериев анализа напряжённо-деформированного состояния деталей ГТД в упругопластической области // Сб. материалов международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития двигателестроения». Ч. 2. Самара: Самарский университет, 2016. С. 66-68.
- Букатый А.С., Букатый С.А., Андреев И.Б. Оптимизация конструкции ответственных деталей ГТД на основе критериев напряжённого состояния // Вестник Рыбинского государственного авиационного технического университета имени П.А. Соловьёва. 2016. № 4(39). С. 7-13.
- Смирнов-Аляев Г.А. Механические основы пластической обработки металлов. Инженерные методы. Л.: Машиностроение, 1968. 272 с.