ОЦІНЮВАННЯ ТЕРМОЦИКЛІЧНОЇ ДОВГОВІЧНОСТІ ЖАРОМІЦНИХ МАТЕРІАЛІВ ГАЗОТУРБІННИХ ДВИГУНІВ ГІПОТЕЗОЮ ЛІНІЙНОГО ПІДСУМУВАННЯ ПОШКОДЖЕНЬ

Автор(и)

  • М. Кулик Національний авіаційний університет
  • О. Кучер Національний авіаційний університет
  • М. Ковешніков Національний авіаційний університет
  • С. Дубровський Криворізький технічний університет
  • Я. Петрук Національний авіаційний університет

DOI:

https://doi.org/10.18372/2310-5461.7.5238

Ключові слова:

термоциклічна довговічність, гіпотеза лінійного підсумування пошкоджень, характеристики термоциклічної довговічності матеріалів, термоциклічні напруження в критичних точках

Анотація

Розглянуто практичну можливість оцінювання термоциклічної довговічності, жароміцних матеріалів у критичних точках деталей «гарячої частини» двигуна, що лімітують ресурс сучасних ГТД. Така проблема виникає як на стадіях їх проектування, створення, так і на виведенні їх на заданий ресурс. Можливість оцінювання на стадіях створення газотурбінних двигунів (ГТД) виникає з застосуванням гіпотези лінійного підсумування пошкоджень матеріалів ГТД, з урахуванням стандартних характеристик довготривалої міцності та уточнених коефіцієнтів відносної довговічності. Вони, як відомо, не дорівнюють одиниці (aN  1), значною мірою уточнені в даній роботі, та можуть бути отримані по мірі створення ГТД для новітніх матеріалів.

Посилання

Лапшов В. Ф. Термическая усталость сплава ЭИ-435. / В. Ф. Лапшов // Надежность и долговечность авиационных газотурбинных двигателей. — К. : КИИГА, 1972. — №3. — С. 82—86.

Иваненко А. А. Термическая усталость сплава ЖС6К при различных температурных уровнях термоциклов / А. А. Иваненко, В. Ф. Лапшов, М. А. Моочков и др. // Надежность и долговечность авиа-ционных газотурбинных двигателей. — К. : КИИГА, 1972. — № 3. — С. 78— 82.

Ветров А. Н. Исследование выносливости жаропрочных сплавов при периодическом измене-нии температуры и среднего напряжения цикла переменной нагрузки /А. Н. Ветров // Надежность и долговечность авиационных газотурбинных двига-телей. — К. : КИИГА, 1972. — № 3. — С. 58—66.

Лозицкий Л. П. К вопросу о расчете долгове-чности рабочих лопаток турбин ГТД при програм-мном действии комплексных нагрузок /Л. П. Ло-зицкий, Н. И. Конончук, В. Я. Шипиль // Надеж-ность и долговечность авиационных газотурбин-ных двигателей. — К. : КИИГА, 1972. — № 3. — С. 9—17.

Грязнов Б. А. Методика прогнозирования те-хнического ресурса рабочих лопаток ГТД по пара-метру «остаточная усталостная долговечность» / Б. А. Грязнов, А. С. Тугаринов, Н. А. Яшкир // Наде-жность и долговечность авиационных газотурбин-ных двигателей. — К. : КИИГА, 1972. — № 3. — С. 17—22.

Лозицкий Л. П. Экспериментальная проверка математической модели оценки долговечности ло-паток турбин авиадвигателей при трехкомпонент-ной нагрузке / Л. П. Лозицкий // Надежность и дол-говечность авиационных газотурбинных двигате-лей. — К. : КИИГА, 1972. — № 3. — С. 28—36.

Биргер И. А. Ресурс и эквивалентные испы-тания авиационных двигателей / И. А. Биргер // Ис-пытания авиационных двигателей. — Уфа, 1976. — № 4. — С. 3—16.

Кузнецов Н. Д. Ускорение испытания авиа-ционных двигателей / Н. Д. Кузнецов. — Уфа, 1976. — № 4. — С. 3—16.

Кузнецов Н. Д. Эквивалентные испытания га-зотурбинных двигателей / Н. Д. Кузнецов, В. И. Цейтлин. — М. : Машиностроение, 1976. — 216 с.

Harson F.R. Time-Temperature Relationship for Rupture and Creep Stresser. Transaction ASME / F. R. Harson, I. A. Miller. — Vol. 74. — № 5. — 1952. — Р. 765—775.

Coffin H.F. Trans. ASME / H. F. Coffin, R. P. Wesley. — Vol. 76. — № 6. 1954. — Р. 923—933.

Manson S. S. Thermal stress in desing pite Bihl 19, cyclic life ductile metals. Machine Desing / S. S. Manson. — Vol. 32. — 1960.

Manson S. S. A metod of eslimating high tem-perature low cycle Fatigue behavior of materials / S. S. Manson, D. A. Hafford. — Washington, 1967, pite Bihl 15. NASA, TM-52270. — 14 p.

Гецов Л. Б. Методика испытаний материалов при нестационарных температурах и напряжениях. Заводская лаборатория / Л. Б.Гецов. — 1958. — № 10. — С. 1247—1251.

Трощенко В. Т. Исследование выносливости турболопаточных сплавов и конструктивных эле-ментов в условиях термоциклирования / В. Т. Тро-щенко, Б. А. Грязнов и др. // Проблемы прочнос-ти, 1970. — № 1. — С. 3—14.

Третьяченко Г. Н. Исследование разруше-ния лопаток газовых турбин под воздействием теп-лосмен / Г. Н. Третьяченко // Проблемы прочности, 1971. — № 2. — С. 28—35.

Грязнов Б. А. Усталость жаропрочных спла-вов и рабочих лопаток ГТД / Б. А. Грязнов, С. С. Городецкий, О. С. Налимов и др.  / под ред. В. Г. Трощенко. — К. : Наук. думка, 1992. — 264 с.

Можаровский Н. С. О параметрах теплового режима, жесткости нагружения и их влиянии на возникновение первичных и вторичных пластичес-ких деформаций при циклическом тепловом на-гружении металла / М. С. Можаровский // Термоп-рочность материалов и конструктивных элементов: сб. науч. труд. / ИПП АН УССР. — К. : Наук. дум-ка, 1965. — Вып. 3. — С. 256—260.

Писаренко Г. С. Сопротивление жаропроч-ных материалов нестационарным силовым и тем-пературным воздействиям / Г. С. Писаренко, Н. С. Можаровский, Е. А. Антипов. — К. : Наук. думка, 1974. — 200 с.

Серенсен С. В., Дульнев Р. А., Бычков Н. А. К оценке сопротивления разрушению при терми-ческой усталости // Проблемы прочности, 1969. — № 1. — С. 12—19.

Кинасошвили Р. С. Определение запасов прочности при нестационарной температуре и не-стационарной напряженности /Р. С. Кинасашви- ли. — Изд. АН СССР, ОТН Механика и машиност-роение, 1959. — № 3. — С. 126—128.

Кулик М. С. Результати дослідження термо-циклічної довговічності жароміцних матеріалів га-зотурбінних двигунів / М. С. Кулик, О. Г. Кучер, М. О. Ковешніков, С. С. Дубровський, Я. А. Петрук // Наукоємні технології. — К. : НАУ-друк, 2010. — № 4. — С. 5—13.

Иноземцев А. А. Газотурбинные двигатели / А. А. Иноземцев, В. Л. Сандрацкий. — М. : ОАО Авиадвигатель, 2006. — 1202 с. 24. Лозицкий Л. П. Определение долговечности турбины ГТД при нестационарном комплексном нагружении / Л. П. Лозицкий, А. Н. Ветров, В. Ф. Лапшов // Прогнозирование прочности мате-риалов и конструктивных элементов машин боль-шого ресурса. — К. : Наук. думка, 1977. — С. 228—233.

Лозицкий Л. П. Методика оценки долговеч-ности при циклическом термодинамическом на-гружении и ее экспериментальная проверка / Л. П. Лозицкий, А. Н. Ветров, Н. А. Ковешников, М. М. Осинцев // Конструкционная прочность дви-гателей. — К. : КИИГА, 1982. — С. 10—14.

Ветров А. Н. Исследование долговечности жаропрочных сплавов при циклическом термоме-ханическом нагружении /А. Н. Ветров, Н. А. Ко-вешников, В. А. Иваненко, М. М. Осинцев // Меж-вуз. сб. науч. труд. Надежность и долговечность авиационных газотурбинных двигателей. — К. : КИИГА, 1976. — № 1. — С. 41—45.

Гецов Л. Б. Ползучесть и длительная проч-ность металлических материалов /Л. Б. Гецов. — М. : Машиностроение, 2005. — 52 с.

Лыков А. В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков. — М. : Высш. шк., 1967. — 600 с.

Таблицы интегральной показательной функ-ции. — М. : АН СССР, 1954. — 300 с.

Янке Е. Специальные функции / Е. Янке, Ф. Эмде, Ф. Лѐш. — М. : Наука, 1977. — 342 с.

Биргер И. А. Термопрочность деталей машин. Теория. Экспериментальные исследова-ния / И. А. Биргер, Б. Ф. Шорр, И. В. Демьяну-шко и др. — М. : Машиностроение, 1975. — 455 с.

Дубровський С. С. Визначення термоцикліч-ної довговічності деталей ГТД із жароміцних мате-ріалів з урахуванням експлуатаційних навантажень / С. С. Дубровський // Автореферат канд. дис. — К. : НАУ, 2010. — 20 с.

Опубліковано

2011-03-10

Номер

Розділ

Авіоніка та машинознавство