涡轮叶片高低周复合疲劳试验研究

admin · 发表于 2022-9-19 10:47:58

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本文基于某型发动机第三级涡轮叶片复合疲劳试验研究的方法和经验，对同型号发动机的二级涡轮叶片进行试验研究。在二级涡轮叶片试验研究中，没有与故障叶片同批次试样，叶片尺寸、材料也不同于第三级叶片，工作载荷存在差异，为确定该叶片外场复合疲劳寿命，需重新设计复合疲劳试验方案并进行试验。在本次真实涡轮叶片高温复合疲劳试验研究中，本文提出了用于该涡轮叶片高低周复合疲劳寿命研究的试验方法，包括夹具设计及相关试验和分析技术。确定了通过使用工作了一定时间的旧叶片与新叶片进行对比试验，以两者的寿命差来确定实际工作状态的应力水平的试验方案。进行了考核部位应力标定和试验系统调试，使试验可以模拟外场的破坏模式。随后完成了整个试验过程，获得试样的复合疲劳寿命数据。为确定试验过程振动应力大小，对考核部位进行了振动应力标定，以标定数据为标准，通过修改夹具系统的有限元模型的边界条件，确定了最能模拟试验状态的有限元模型，并通过此模型计算了振动应力大小。对试验结果进行了分析，得出了关于该叶片复合疲劳特性的结论。对整个复合疲劳试验方法进行了总结，包括试验方案设计方法，加载方式的实现，以及数据处理和分析等内容，并指出了试验系统存在的不足。本文的研究工作给出了一个比较完整的开展全尺寸叶片高低周复合疲劳试验的技术途径，为高低周复合疲劳试验研究提供了一种完整可行的方法。

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