ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 67
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
С вводом локальной СК функция упрощается:
Перемещение точки:
Связь ЛСК и глобальной СК:
После разбиения тела, приложения граничных условий и нагрузок, формируется матрица жесткости системы, вектора угловых смещений и усилий.
вектор узловых усилий: температурных, поверхностных и массовых.
Решение данной системы позволяет определить перемещение → деформации → напряжения.
-
Ползучесть, основы моделей ползучести. Теория старения.
Ползучесть – возрастание деформации с течением времени при постоянном нагружении (в металле при высокой температуре). Приводит к перераспределению напряжений и может явится причиной недопустимых деформаций элементов конструкции.
Основы моделей ползучести.
-
Общая деформация является суммой деформаций ползучести, упругости, пластичности и температурных деформаций. -
Скорость деформации ползучести пропорциональна составляющим девиаторам напряжения.
Теория старения.
Согласно ТС, существует зависимость
, где 
и 
суммарные деформации и напряжения при заданном времени и температуре нагружения при простом растяжении.При сложном напряженном состоянии (много осей) дополнительно используется зависимость
.В условиях стационарного нагружения эти функции определяются экспериментально. Температурные деформации не учитываются. На основании полученных данных определяются изохорные кривые ползучести.
В теории старения допускается, что данные зависимости справедливы при настационарном нагружении. Ползучесть приводит к уменьшению упруго-пластического сопротивления материала, условные кривые деформации понижаются (уменьшается модуль Юнга, предел прочности и другие механические свойства), материал состаривается.
При известных изохорных кривых ползучести задача ТП сводится к решению задачи теории пластичности с переменными параметрами, где вместо кривой деформации принимаются изохорные кривые для соответствующего момента времени. На практике ТС применима при монотонном нагружении, что является ее основным недостатком.
- 1 2 3 4 5
Теория течения и теория упрочнения. Установившаяся ползучесть. Длительная прочность.
В ТТ и ТУ мгновенные упругие пластические деформации в начальный момент времени не учитываются, деформации ползучести рассматриваются отдельно.
Скорость деформации ползучести:
Зависимость
устанавливается экспериментально. В ТТ для сложного напряженного состояния 
заменяется интенсивностью скоростей деформации:
Основная гипотеза ТТ состоит в том, что зависимости скорости и интенсивности деформации справедливы при нестационарном нагружении.
В ТУ в отличии от ТТ принимается, что величина скорости деформации ползучести характеризуется не временем нагружения, а достигнутой величиной деформации ползучести.
Установившаяся ползучесть – ползучесть при постоянных напряжениях. Скорость изменения деформации равна скорости ползучести. При одноосном нагружении используется степенное уравнение:
экспериментально определяемые константы.В трехмерной подстановке:
Длительная прочность.
Повреждения материала, развивающиеся в процессе ползучести приводит к разрушению, сопротивление которому носит название длительной прочности. Характеризуется пределом длительной прочности
.Кривая ДП – зависимость
, аппроксимируются уравнением 
. Чем меньше
, тем интенсивнее разрушение материала во времени. Оценка прочности:величина деформаций ползучести;
запас по пределу ДП:
-
Экспериментальное исследование прочности ГТД. Определения. Оценка статической прочности. Оценка динамической прочности.
Эксперимент – система операций, воздействий и наблюдений, направленная на получение информации об исследуемом объекте. Каждый из которых воспроизводит наблюдение в определенных, при этом обеспечивается возможность регистрации результатов.
План эксперимента – совокупность данных, определяющих число и порядок проведения экспериментов.
Фактор – переменная величина, предположительно влияющая на результаты эксперимента.
Отклик – наблюдаемая случайная переменная, зависящая от факторов.
Эксперимент заключается в том, чтобы изменяя значение факторов, переводить исследуемый объект из одного состояния в другое и по изменению отклика устанавливать закономерности работы объекта.
При подготовке и планировании эксперимента выполняется анализ информации об объекте. На основании этой информации определяются общие условия эксплуатации элемента, выбор факторов, влияние которых на объект будет исследоваться, определение предела возможного изменения этих факторов.
Пример: диск ТВД.
Информация: материал, рабочий диапазон температур, рабочая частота вращения, геометрическая модель.
Исследуемые факторы: напряжения, остаточные деформации.
Независимо от того, что представляют собой факторы как физические величины, они должны удовлетворять следующим требованиям, необходимым для качественного проведения эксперимента:
Факторы должны быть управляемыми, независимыми.
Точность и надежность измерения фактора должна быть возможно более высокой, а все их комбинации должны быть осуществимыми и безопасными.
Оценка статической прочности ГТД.
1. Испытывается двигатель целиком с поэтапным повышением параметров до отказа или неудовлетворительных параметров запаса прочности по отношению к эксплуатационным параметрам.
2. Испытываются отдельные модули двигателя на специальных стендах.
а) Разгонные испытания вентиляторов, компрессоров и турбин. Определяются запасы статической прочности ротора и лопаток по частоте вращения.
б) Разгонные испытания отдельных дисков вместе с лопатками.
в) Испытание валов крутящим моментом для определения запаса прочности.
г) Испытания корпусов двигателя внутренним давлением и осевыми силами.
д) Испытание элементов подвески двигателя на двигателе-имитаторе или отдельных узлов подвески.
е) Испытания прочих элементов конструкции (слабость звеньев, стойкость корпусов на пробив лопатками).
Оценка динамической прочности ГТД.
Традиционная методология обоснования ресурса двигателя (стратегия №1) предполагает передачу двигателя в эксплуатацию с небольшим начальным ресурсом и последующее подтверждение ресурса на основе летных испытаний и испытания полноразмерного двигателя на стенде.
Экономически невыгодный длительный метод был единственным до недавнего времени ввиду отсутствия точных методов расчета напряжений, деформаций и теплового состояния деталей двигателя. С появлением более точных методов расчета бала разработана стратегия управления ресурсом №2. Данная методика не требует испытаний полноразмерного двигателя, ресурс определяется ресурсом деталей двигателя, эксплуатация осуществляется по техническому состоянию (конструкция двигателя обеспечивает возможность и требуемый объем контроля технического состояния и выявления дефектов).
Основная деталь – та, разрушение которой может привести к нелокализованному повреждению двигателя и воздушного судна. Ресурс основной детали восстанавливается и увеличивается по результатам испытаний на специальных стендах узловой доводки вне двигателя. При этом воспроизводятся условия работы детали.
-
Э
квивалентно-циклические испытания. Испытания лопаток, замковых соединений, ободов дисков. Способы измерения деформаций. Стратегии управления ресурсом.
Основным фактором для дисков является малоцикловая усталость из-за центробежных напряжений, изменяемых в течение полетного цикла. Участки полетного цикла без