本文關鍵詞：渦輪盤低周疲勞壽命可靠性分析及試驗評估，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在渦輪盤試驗溫度250℃下,本文分別進行了GH4133材料R=-1對稱循環(huán)和R=0.44非對稱循環(huán)低周疲勞標準軸向拉伸材料實驗。通過實驗數(shù)據(jù)處理,建立了兩種應變比下隨機化的循環(huán)應力—應變曲線和應變—壽命模型。 通過ANSYS有限元分析得到渦輪盤危險點應力應變分布,確定疲勞危險部位。結合APDL參數(shù)化設計語言,實現(xiàn)輪盤參數(shù)化建模,進行了考慮材料參數(shù)、載荷、過盈量等隨機變量的分散對全盤最危險點處應變變程影響的有限元分析。采用響應表面法進行應變變程函數(shù)擬合,得到銷釘孔邊應變變程二次函數(shù)分布。通過蒙特卡洛法數(shù)值模擬獲得應變變程經(jīng)驗分布函數(shù),基于對稱循環(huán)和非對稱循環(huán)壽命實驗數(shù)據(jù)建立的隨機化應變—壽命模型,分析得到渦輪盤低周疲勞壽命可靠性。 分別設計了渦輪盤銷釘孔附近危險區(qū)域—維疲勞伴隨試棒和考慮應力梯度影響的模擬試件,并確定了低周疲勞試驗方案及參數(shù);對模擬試件進行了可靠壽命分析;依據(jù)伴隨試棒和模擬試件的試驗結果評估了渦輪盤疲勞壽命。 試驗結果證明渦輪盤可靠壽命數(shù)值模擬結果與實驗結果吻合良好。從目前可查閱的公開資料來看,采用模擬試件評估渦輪盤壽命在國內尚不多見。
【關鍵詞】：低周疲勞 壽命 可靠性 模擬試件 非對稱循環(huán)疲勞 渦輪盤
【學位授予單位】：西北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：V231
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-4
• 目錄4-6
• 第1章 文獻綜述6-16
• 1．1 引言6
• 1．2 機械結構疲勞分析方法綜述6-10
• 1．2．1 疲勞壽命估算方法簡介6-7
• 1．2．2 影響疲勞強度的因素7-8
• 1．2．3 估算疲勞初始壽命的方法8-10
• 1．3 機械結構疲勞可靠性分析方法綜述10-15
• 1．4 本文研究工作15-16
• 第2章 彈塑性問題的有限元解法16-22
• 2．1 有限單元法簡述16
• 2．2 六面體八節(jié)點三維等參數(shù)單元16-20
• 2．3 三維彈塑性問題中有限單元法20-22
• 第3章 低周疲勞模型及實驗數(shù)據(jù)處理方法22-29
• 3．1 金屬疲勞性能及其描述22-24
• 3．2 實驗數(shù)據(jù)處理24-29
• 3．2．1 帶過渡圓弧試樣應變范圍的修正24-27
• 3．2．2 疲勞應變壽命實驗數(shù)據(jù)處理方法27-29
• 第4章 GH4133低周疲勞實驗29-38
• 4．1 實驗材料29-30
• 4．2 低周疲勞實驗30-38
• 4．2．1 實驗條件30
• 4．2．2 試樣30-31
• 4．2．3 實驗數(shù)據(jù)處理31-38
• 第5章 某渦輪盤疲勞壽命可靠性分析38-53
• 5．1 某渦輪盤概況38-41
• 5．2 渦輪盤有限元應力應變分析41-46
• 5．3 銷釘孔邊最大應變變程分布函數(shù)模擬46-50
• 5．4 應變疲勞壽命可靠性分析50-51
• 5．5 結果分析討論51-53
• 第6章 渦輪盤銷釘孔低周疲勞模擬試件設計、試驗和可靠壽命分析53-71
• 6．1 引言53
• 6．2 低周疲勞壽命伴隨試棒設計與試驗53-54
• 6．2．1 伴隨試驗應變點設計53-54
• 6．2．2 伴隨試棒低周疲勞實驗54
• 6．2．3 實驗結果54
• 6．3 模擬試件設計54-66
• 6．3．1 渦輪盤試驗工況有限元分析55-56
• 6．3．2 模擬試件初步設計56-60
• 6．3．3 模擬試件詳細設計60-66
• 6．4 模擬試件實驗66-67
• 6．4．1 實驗66
• 6．4．2 模擬試件疲勞壽命實驗結果66-67
• 6．5 模擬試件疲勞壽命可靠性分析67-70
• 6．5．1 最大應變變程分布函數(shù)模擬67-69
• 6．5．2 模擬試件應變疲勞壽命可靠性分析69-70
• 6．6 結果分析與討論70-71
• 第7章 總結與展望71-73
• 7．1 論文工作總結71-72
• 7．2 疲勞壽命可靠性研究展望72-73
• 碩士期間發(fā)表的學術論文73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻75-79

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 唐俊星;陸山;;某渦輪盤低循環(huán)疲勞概率壽命數(shù)值模擬[J];航空動力學報;2006年04期

2 盧小艷;陸山;;基于對數(shù)正態(tài)分布第k試驗壽命的分散系數(shù)法[J];航空動力學報;2006年04期

3 高陽;白廣忱;張瑛莉;;渦輪盤低循環(huán)疲勞壽命的概率分析[J];航空動力學報;2009年04期

4 陳小磊;郭迎清;陸軍;;基于修改加速控制規(guī)律的航空發(fā)動機壽命延長控制[J];航空動力學報;2011年09期

5 趙合陽;白廣忱;王科;;渦輪盤低循環(huán)疲勞壽命概率分析[J];航空發(fā)動機;2009年01期

6 陸山;唐俊星;;同應力多危險部位輪盤壽命可靠性試驗評估方法[J];燃氣渦輪試驗與研究;2007年02期

7 胡殿印;王榮橋;陳景陽;樊江;;航空發(fā)動機結構可靠性優(yōu)化方法研究[J];燃氣渦輪試驗與研究;2011年03期

8 甘露萍;黃洪鐘;袁容;朱順鵬;楊圓鑒;;基于總應變能密度的輪盤低周疲勞壽命模型及可靠性研究[J];中國科技論文;2012年08期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 高陽;白廣忱;任遠;;考慮徑向溫差的輪盤低循環(huán)疲勞可靠性分析[A];大型飛機關鍵技術高層論壇暨中國航空學會2007年學術年會論文集[C];2007年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 楊劍秋;輪盤應力壽命可靠性分析方法研究及應用[D];西北工業(yè)大學;2006年

2 盧小艷;航空發(fā)動機零構件概率壽命試驗評估方法研究[D];西北工業(yè)大學;2006年

3 魏志剛;星形套冷擠壓成形有限元法研究及模具優(yōu)化與疲勞分析[D];東南大學;2006年

4 任如飛;基于遺傳算法的接觸部位疲勞壽命可靠性研究[D];西北工業(yè)大學;2007年

5 汪震;燕尾榫結構微動疲勞壽命可靠性分析研究[D];南京航空航天大學;2008年

6 王鵬;任意分布參數(shù)的渦輪盤低周疲勞失效概率敏感度及其魯棒設計[D];東北大學;2010年

7 鐘全飛;概率疲勞壽命預測方法及可靠性分析[D];電子科技大學;2013年

  本文關鍵詞：渦輪盤低周疲勞壽命可靠性分析及試驗評估，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：255007