Расчет надежности и прогнозирование долговечности деталей газотурбинных двигателей
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
очности;, OMEGA9 - угловая скорость и ее отклонение (рад/с);, N9 - мощность ступени и ее отклонение (Вт);, MG9 - расход газа и его отклонение (кг/с);A, C2A, CA9 - осевые составляющие абсолютной скорости на входе и на выходе из ступени и их отклонение (м/с);, P2, P9 - давление на входе и на выходе из ступени и его отклонение (Н/м);- число лопаток;, L9 - длина пера лопатки и ее отклонение (м);, R2, RCP - радиус корневого и периферийного сечений, их отклонение (м);- объем бандажной полки (м);- выноiентра тяжести полки в окружном направлении (м);- выноiентра тяжести полки в осевом направлении (м);- относительный выноiентра тяжести периферийного сечения в осевом направлении;- относительный выноiентра тяжести периферийного сечения в окружном направлении;, B9 - хорда лопатки и ее отклонение (м);, D9 - максимальная толщина профиля и ее отклонение (м);, H9 - максимальная величина прогибы средней линии профиля (массив из трех чисел) и ее отклонение (м);- угол установки профиля (массив из трех чисел) (рад);- интенсивность окружных газовых сил (Н/м);- интенсивность осевых газовых сил в корневом сечении (Н/м);- интенсивность осевых газовых сил в периферийном сечении (Н/м);
Результаты расчета лопатки на статическую прочность на ПЭВМ
Результаты расчета на прочноcть пера лопаткиX F Jmin Spakt SизгA SизгB SизгCm^2 m^4 МПа МПа МПа МПа
1 .00000 .136E-02 .394E-06 113.265 -.682 .947 -.374
.00620 .130E-02 .324E-06 106.652 -.574 .800 -.343
.01240 .124E-02 .283E-06 99.199 -.462 .647 -.305
.01860 .118E-02 .249E-06 90.857 -.354 .499 -.264
.02480 .113E-02 .219E-06 81.562 -.256 .364 -.221
.03100 .107E-02 .191E-06 71.240 -.172 .247 -.176
.03720 .101E-02 .165E-06 59.798 -.103 .151 -.130
.04340 .951E-03 .141E-06 47.120 -.052 .078 -.085
.04960 .893E-03 .117E-06 33.061 -.020 .031 -.044
.05580 .834E-03 .950E-07 17.435 -.004 .006 -.013
.06200 .776E-03 .735E-07 .000 .000 .000 .000SсумA SсумB SсумC Ka Kb Kc
[МПa] [МПa] [МПa]
112.584 114.212********* 9.326 9.193 9.301
106.078 107.452 106.309 9.898 9.772 9.877
98.738 99.846 98.895 10.634 10.516 10.617
90.502 91.356 90.593 11.602 11.493 11.590
81.306 81.926 81.341 12.914 12.816 12.909
71.068 71.487 71.064 14.775 14.688 14.775
59.695 59.948 59.667 17.590 17.515 17.598
47.068 47.198 47.035 22.308 22.247 22.324
33.041 33.092 33.017 31.778 31.730 31.802
17.431 17.441 17.422 60.236 60.201 60.268
.000 .000 .000************************
Расчет потребного коэффициента запаса прочности производим по методике [1].
Определение среднеквадратических отклонений возмущающих факторов:
Определение номинальных значений коэффициентов влияния на напряжение растяжения:
) Плотности материала лопатки:
)Угловой скорости:
) Высота пера лопатки:
) Среднего радиуса:
Определение дисперсии напряжения растяжения от центробежных сил:
Определение номинальных значений коэффициентов влияния составляющих изгибающих моментов по главным осям инерции на напряжение изгиба от газовых сил:
Где: м
b=0,028 м-хорда профиля;
-максимальная толщина профиля во втулочном сечении;=h=0,00127м -максимальная стрела прогиба во втулочном сечении;
Где м;
Где:
Определение номинальных значений коэффициентов влияния на составляющие изгибающих моментов по главным осям инерции:
Коэффициенты влияния на составляющую изгибающего момента:
) Мощности ступени:
) Высоты лопатки:
)Угловой скорости:
)Среднего радиуса:
)Условного радиуса:
) Величины :
)Расхода газа:
)Величины:
)Величины:
Коэффициенты влияния на составляющую изгибающего момента :
) Мощности ступени:
)Высоты лопатки:
)Угловой скорости:
)Среднего радиуса:
)Условного радиуса:
)Величины
)Расход газа:
)Величины:
)Величины:
Определение номинальных значений коэффициентов влияния на главные моменты инерции:
Определение дисперсии составляющих изгибающих моментов по главным осям инерции для газовых сил:
Определение дисперсии моментов инерции сечения:
Определение дисперсии напряжения изгиба от газовых сил:
Определение дисперсии полного напряжения (напряжения растяжения от центробежной силы и напряжения изгиба от газовых сил)
Определение коэффициента вариации напряжения:
Рисунок 1 - Графики функций плотностей распределения напряжений
Определение потребного коэффициента запаса прочности лопатки.
Силовая установка самолета разбивается на следующие функциональные группы: двигатель, воздухозаборник, топливную систему самолета, систему управления двигателем, реверсивные и шумоглушащие устройства, противопожарную систему.
В свою очередь двигатель состоит из таких основных узлов и систем: компрессора, камеры сгорания, турбины, выхлопной системы с реактивным соплом, топливной системы, системы смазки, системы запуска, трансмиссии, приводов к агрегатам.
Сделав предположение об одинаковой надежности узлов и систем двигателя, находим потребную вероятность безотказной работы двигателя в течении полета.
) Требуемый уровень надежности двухдвигательной силовой установки при продолжительности полета
) Требуемый уровень надежности компрессора:
)Требуемый уровень надежности компрессора высокого давления:
)Требуемый уровень надежности ступени:
) Требуемый уровень надежности РК:
) Требуемый уровень надежности лопаточного венца:
) Требуемый уровень надежности лопатки:
Из таблицы значения функции нормированного нормального распределения определяем Х: Х=5,9
-требуемый коэффициент запаса прочности лопатки;<