Abstract

An approach to the estimation of cyclic life of aero engine disks made from powder alloys on the basis of the concept of cyclic durability additivity is proposed. Within the framework of this approach the durability of aero engine disks includes both the service life prior to low-cycle fatigue crack initiation and safe crack propagation life which is calculated as the crack stable growth period. Complex studies including the analysis of metallurgical defects in the areas of low-cycle fatigue crack initiation in disks of aircraft gas turbine engines, microfractographic reconstitution of crack kinetics and mathematical modeling of the disk stress-strain condition have been conducted. On the basis of these studies the connection between 1) the size, location and type of the defects, 2) the crack free life prior to low-cycle crack initiation caused by these defects, 3) the period of the crack growth and 4) the characteristics of stress-strain condition and the temperature of the disk in the area of crack initiation has been established. Comparative analysis of defects in granular nickel alloys produced by various technologies (for various maximum size of the grains) has been carried out. The maximum size of the defects and their number in a unit volume are shown to decrease considerably as the grain size decreases. The number of defects in critical areas of engine disks, however, remains quite large, even for the minimal size of the grains. The expedience of applying the deterministic approach for the calculation of disk survivability is shown.

Highlights

  • Предложен подход к определению ресурса дисков авиационных газотурбинных двигателей (АГТД) из гранулируемых сплавов на основе концепции аддитивности циклической долговечности с учётом долговечности до образования трещин малоцикловой усталости (МЦУ) и долговечности при развитии этих трещин

  • В то же время количество дефектов в критических зонах дисков АГТД даже при минимальном размере гранул остаётся достаточно большим и для оценки ресурса живучести дисков следует применять детерминированный подход, рассчитывая период устойчивого роста трещины МЦУ в критической зоне диска от начального размера, равного максимальному размеру дефекта

  • Определяется безопасный ресурс до первого капитального ремонта: NI

Read more

Summary

Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета

Предложен подход к определению ресурса дисков авиационных газотурбинных двигателей (АГТД) из гранулируемых сплавов на основе концепции аддитивности циклической долговечности с учётом долговечности до образования трещин малоцикловой усталости (МЦУ) и долговечности при развитии этих трещин (живучести дисков). В то же время количество дефектов в критических зонах дисков АГТД даже при минимальном размере гранул остаётся достаточно большим и для оценки ресурса живучести дисков следует применять детерминированный подход, рассчитывая период устойчивого роста трещины МЦУ в критической зоне диска от начального размера, равного максимальному размеру дефекта. В соответствии с концепцией аддитивности циклической долговечности (КАЦД) при определении ресурса дисков учитывается как наработка до появления трещины МЦУ, так и период устойчивого роста (УР) этой трещины (ресурс живучести) [1].

DK j
Mo Ca д
Всего включений
Количество включений в КЗ диска
Библиографический список
Информация об авторах
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call