Расчет надежности и прогнозирование долговечности деталей газотурбинных двигателей
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
В¶ения кручения и изгиба.
Цель расчёта на прочность диска - определение напряжений и запасов прочности в различных сечениях по радиусу диска.
Расчёт производим на ПЭВМ с помощью программы Disk.exe.
При помощи кафедральной программы disk_nad.exe и методических пособий ([1], [4]) проводим расчет диска в 12 сечениях, в результате которого получаем распределение прочностных характеристик и вероятностей неразрушения диска за 1 секунду по сечениям.
Исходные данные для расчета на ЭВМ:- число расчетных сечений- количество скачков на профиле диска- признак постоянства плотности материала диска по его радиусу- признак постоянства температур диска по радиусу- частота вращения диска- радиальное напряжение на внешнем контуре диска, которое эквивалентно распределенной нагрузке от лопаток и замковой части диска, BZ, NZ, QZ - коэффициенты основных формул для нулевого сечения- коэффициент Пуассона(1..K) - радиусы расчетных сечений(1..K) - толщины диска в расчетных сечениях(1..Z) - номера радиусов, на которых профиль диска имеет скачки(1..K) - значения приведенной плотности материала диска при расчете радиальной лопастной машины- плотность материала диска при расчете осевой лопастной машины(1..K) - температура в расчетных сечениях диска(1..K) - модуль упругости(1..K) - коэффициены линейного расширения(1..K) - пределы длительной прочности- предел длительной прочности материала диска
STRENGTH ANALYSIS OF COMPRESSOR AND TURBINE DISCS
*************************************************************: TERNUK IGOR 242 DATA:= 0 DT= 0speed = 14051.2 rpmof design cross-sections = 11of steps in disc profile = 1load = 16.0 MPa=0.0 BZ=0.0 NZ=1.0 QZ=0.0factor = 0.3(1)= 0.1250 R(2)= 0.1340 R(3)= 0.1400 R(4)= 0.1440(5)= 0.1465 R(6)= 0.1480 R(7)= 0.1520 R(8)= 0.1750(9)= 0.2000 R(10)= 0.2000 R(11)= 0.2117 R((1)= 0.0103 B(2)= 0.0103 B(3)= 0.0103 B(4)= 0.0083(5)= 0.0067 B(6)= 0.0054 B(7)= 0.0050 B(8)= 0.0050(9)= 0.0050 B(10)= 0.0200 B(11)= 0.0200 B(factor = 4530.0(Z) 9
Результаты расчетаR(I),M B(I),M SR,MPa ST,MPa SEK,MPa ZAP
0.1250 0.0103 0.0000 519.2178 519.2178 1.8297
0.1340 0.0103 25.9524 478.4047 465.9709 2.0388
0.1400 0.0103 38.1492 455.7270 437.9005 2.1694
0.1440 0.0083 51.9166 444.3472 420.7978 2.2576
0.1465 0.0067 65.1761 439.4681 410.7765 2.3127
0.1480 0.0054 79.4881 438.7797 404.9299 2.3461
0.1520 0.0050 89.2019 429.0701 392.1534 2.4225
0.1750 0.0050 103.7460 366.5777 327.2788 2.9027
0.2000 0.0050 95.3180 315.2376 280.0223 3.3926
0.2000 0.0200 23.8295 293.7911 282.6308 3.3613
0.2117 0.0200 16.0000 270.9117 263.2765 3.6084,MPa DSR,MPa ST,MPa DST,MPa SEK,MPa DSEK,MPa
0.0000 0.0000 519.2178 1214.5548 519.2178 1214.5548
.9524 6.2981 478.4047 1046.4294 465.9709 1052.7275
.1492 14.7856 455.7270 961.5753 437.9005 976.3610
.9166 28.8129 444.3472 927.5266 420.7978 956.3395
.1761 46.7588 439.4681 919.8577 410.7765 966.6165
.4881 70.6508 438.7797 929.4096 404.9299 1000.0604
.2019 92.6420 429.0701 904.6846 392.1534 997.3266
.7460 161.7937 366.5777 732.9059 327.2788 894.6996
.3180 217.7879 315.2376 629.8324 280.0223 847.6203
.8295 13.6113 293.7911 467.9775 282.6308 481.5888
.0000 44.7790 270.9117 425.3217 263.2765 470.1007
Вычисляем коэффициент вариации напряжения:
Вероятность неразрушения детали:
где - коэффициент запаса прочности;
- коэффициент вариации предела длительной прочности;
После расчета переменной х, с помощью переводных таблиц [2] найдем значение вероятности неразрушения при принятом коэффициенте запаса прочности.
Определим вероятность неразрушения конструкции:
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
компрессор лопатка прочность напряжение
В ходе выполнения данной работы был проведен расчет вероятности безотказной работы лопатки и диска рабочего колеса входной ступени дозвукового осевого компрессора.
Расчет надежности лопатки с учетом внезапных отказов показал, что наиболее напряженным оказался участок в точке В в корневом сечении, где суммарное напряжение равно . Путем расчета был получен требуемый запас прочности , удовлетворяющий нормам прочности, предъявляемым к современным авиационным ГТД.
В расчете лопатки при повторно-статических нагружениях была получена вероятность безотказной работы (при ресурсе двигателя 25000 часов). Таким образом, при повторно-статических нагружениях за ресурс двигателя должна сохраниться работоспособность лопатки.
Вероятность безотказной работы всей конструкции составила .
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
1.Москаленко А.С. Расчет надежности деталей авиационных газотурбинных двигателей Харьков ХАИ 1985 г.
2.Москаленко А.С. Расчет надежности авиационного газотурбинного двигателя Харьков ХАИ 1990 г.
.Шошин Ю.С., Епифанов С.В., Зеленский Р.Л. Расчет на прочность рабочих лопаток компрессоров и турбин Харьков ХАИ 2006 г.
.Шошин Ю.С., Епифанов С.В., Зеленский Р.Л. Расчет на прочность дисков компрессоров и турбин Харьков ХАИ 2007 г.