Расчет надежности и прогнозирование долговечности деталей ГТУ на базе двигателя Д-336
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
В·дания сжимающих остаточных напряжений) обычно 1,6тАж.2,5,принимаем 1,7
Вычисляем величину Б:
Где коэффициент, характеризующий чувствительность материала к асимметрии цикла, для сталей принимаем=0,1 приложение [3] таблица3,1:
Вычисляем параметры кривой выносливости:
Вычисляем математическое ожидание числа циклов до разрушения детали на максимальном режиме :
Среднеквадратическое отклонение числа циклов до разрушения определяем по формуле:
Принимаем коэффициент вариации =0,23
Значение принимаем =0,1 по таблице 3 приложения [3]
Теперь определяем
Отсюда среднеквадратическое отклонение величины накопленных повреждений будет равно:
Вывод: В расчете надежности деталей при повторно-статическом нагружении , определили надежность равную 1. Это значит, что при повторно-статическом нагружении за ресурс работы двигателя сохраняется работоспособность данного двигателя.
5. Расчет надежности деталей с учетом длительной прочности
Для большинства конструкционных материалов при нормальной температуре статистическая прочность практически не зависит от времени приложения нагрузки. С повышением температуры механические свойства материалов изменяются, пределы прочности обычно повышаются , но при некоторых температурах она может понижаться.
Предел длительной прочности - это постоянное напряжение, приложенное к образцу или детали, при постоянной температуре и приводящее к их разрушению в течение заданного промежутка времени.
ПОРЯДОК РАСЧЕТА.
Двигатель в эксплуатации работает в режимах:
максимальном при Тmах=1052К
-малого газа при Ттг =722К
Вычисляем фиктивное напряжение в деталях на всех режимах работы
двигателя:
,
где (- рабочее напряжение в расчетном сечении на максимальном режиме (из расчета на прочность)).
Из таблиц находим значения для tp1,tp2=100, 1000 и определяем А
Тмах=1052К n=3.106 A=1.21*1012 Тмг=722 К n=9.3 n=9.318 A=2.54*1029
;
Определяем время до разрушения в каждом режиме эксплуатации:
-на максимальном режиме работы;
- на минимальном режиме работы.
Величина относительных накоплений повреждений за время эксплуатации:
Определяем дисперсию случайной величины П с помощью теоремы о математическом ожидании и дисперсии линейной функции:
Вычисляем дисперсию относительной величины накопленных повреждений при работе двигателя на максимальном режиме:
где коэффициент влияния
дисперсия возмущающих факторов:
,
- определяем из расчёта надёжности с учётом внезапных отказов:
где
Вычисляем дисперсию относительной величины накопленных повреждений при работе двигателя на режиме малого газа.
где коэффициент влияния
дисперсия возмущающих факторов:
,
где
Тогда:
Суммарная величина относительных накопленных повреждений за время эксплуатации.
;
Определяем суммарную дисперсию случайной величины П с помощью теоремы о математическом ожидании и дисперсии линейной функции.
Вычислим вероятность безотказной работы двигателя за время эксплуатации:
;
Вывод: В результате проведенного расчета надежности лопатки с учетом постепенных отказов получено, что лопатки ГТУ обладают необходимой надежностью.
6.Оценка долговечности с учетом внезапных и постепенных отказов
Данная долговечность определяется на основе долговечности с учетом постепенных отказов (=34376 ч) и внезапных отказов (Тв=66.6 ч).
Время, при котором становится равным 1,
где суммарное среднестатистическое отклонение,
Определим коэффициент запаса прочности:
Найдем вероятность безотказной работы
Для 5.9 функцию вероятности определяем по таблице 3[1]
;
Для определения интенсивности отказов () необходимо определить вероятность отказов детали в данном режиме работы двигателя:
Определим интенсивность отказов двигателя за время работы:
;
Далее определяем вероятность не разрушения за время применения:
;
Вывод: В данной работе били произведены расчёты на определение вероятности разрушения турбины за время работы в конце выработки ресурса. Где выработка ресурса оценена как 0,703.
Учитывая ,что разрушение лопаток турбины может произойти как в результате случайного выброса нагрузки, так и в результате случайного накопления повреждений.
Определим вероятность не разрушения лопатки рабочего колеса:
,-вероятность не разрушения с учетом внезапных отказов лопатки за время эксплуатации.
;
-вероятность не разрушения с учетом постепенных отказов рабочего колеса в конце выработки ресурса,
-вероятность не разрушения с учетом постепенных отказов рабочего колеса в начале эксплуатации и в конце выработки ресурса.
Суммарная величина относительных накопленных повреждений за время эксплуатации.
;