ИСТИНА

В докладе предлагается метод оценки ресурса охлаждаемых лопаток газотурбинных двигателей по хрупкому разрушению при нагружении центробежными и аэродинамическими силами, учитывающий их вынужденные резонансные колебания. Рассматриваются осевые одночастотные нагружения лопаток с несимметричным циклом. При заданных параметрах: геометрии лопаток и диска, числе лопаток, частоте вращения диска и характеристиках потока газа, определяется постоянная составляющая осевого напряжения и область ее наибольших значений. Рассматривая разные прогибы лопатки, из решения задачи изгиба консольной балки, жестко закрепленной в обод диска, без связей, определяются амплитуды колебаний. Находится асимметрия соответствующих циклов нагружения. Метод основывается на теории масштабно-структурного разрушения материала, согласно которой стохастический процесс усталостного разрушения рассматривается на шести масштабно-структурных уровнях, отвечающих разным стадиям эволюции материала по различным физическим механизмам, для которых определяется иерархическая система соотношений для вероятности разрушения. Проводится идентификация базовых констант в областях многоцикловой и гигацикловой усталости. Строятся кривые усталости по уровням дефектности. Метод расчета подтверждается сравнением полученных теоретических результатов с известными данными эксплуатации и фрактографических исследований поврежденных турбинных лопаток из алюминиевых сплавов и компрессорной лопатки из никелевого сплава.