● 摘要
航空发动机是飞机的心脏,其主要部件涡轮盘、涡轮叶片由于工作环境恶劣造成的疲劳损伤一直是航空发动机故障主要来源之一。在航空工程结构设计中经常依据疲劳试验来确定零部件的疲劳寿命。菲力轮疲劳试验器是北航405实验室自行研制,用于发动机轮盘、轮盘叶片或一般模拟试件和标准试件的单轴或多轴静强度、疲劳寿命、疲劳裂纹扩展试验研究的疲劳试验器。本文采用高频感应加热、成型/摩擦夹具、液压加载的方法在菲力轮试验器上对某型发动机Ⅱ级涡轮盘榫槽部位进行高温高周疲劳试验,模拟引发裂纹故障的主导因素,实现了故障再现;采用对数正态分布和疲劳寿命分散系数法对试验结果进行统计分析,得出在给定置信度水平,不同可靠度下的轮盘榫槽安全寿命。试验中模拟温度场的恒温加热是通过手动调节实现的,工作强度大且不能保证可靠加温;电液伺服加载控制效果较为理想,但系统稳定性和快速性还有待提高;采用卸载方式进行裂纹检查,未能实时监测裂纹扩展情况。因此,为解决原有系统设计不完善和控制精度低等问题,本文对菲力轮高频感应加热控制、电液伺服加载控制进行了优化设计,并对电位式疲劳裂纹检测方法进行了研究。本文的研究工作对于今后的涡轮部件高温复合疲劳试验研究具有一定的参考价值。
相关内容
相关标签