考虑局部应力效应的轮盘子午面破裂转速预测

作     者：全昌彪 米栋 刘扬 廖明夫 胡清清 QUAN Changbiao;MI Dong;LIU Yang;LIAO Mingfu;HU Qingqing

作者机构：西北工业大学动力与能源学院西安710072 中国航空发动机集团有限公司湖南动力机械研究所湖南株洲412002 浙江大学化工机械研究所杭州310027 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2021年第36卷第7期

页      面：1489-1498页

核心收录：

学科分类：082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0701[理学-数学] 

基　　金：航空科学基金(2015ZB08016) 

主　　题：平均应力法 破裂转速 局部应力 修正因子 缺口强度比 

摘      要：平均应力法用于航空发动机轮盘破裂转速预测时结果一般偏大,对于带螺栓孔的轮盘破裂转速预测误差更大。考虑局部应力效应对平均应力法进行修正,引入修正因子来表征轮盘子午面平均周向应力和危险部位局部应力对轮盘破裂转速的加权影响。通过开展典型轮盘材料GH4169的光滑试样和缺口试样拉伸试验,并开展了两件模拟盘破裂转速测量试验,得到修正因子与缺口强度比的关系,然后同时采用这两种方法对某涡轮盘的破裂转速进行了预测,并开展了验证试验。试验结果表明:平均应力法预测结果偏大,误差达到了9.4%,而考虑局部应力修正后,预测值仅略低于试验值,误差仅2.67%。考虑局部应力效应的轮盘子午面破裂转速预测方法简单可靠,具有较高的工程实用价值。