Оценка разрушающей частоты вращения дисков турбомашин с использованием деформационного критерия в программном комплексе LS-DYNA

Авторы

Семенова А. С.^*, Гогаев Г. П.^**

Опытно-конструкторское бюро им. А. Люльки, филиал ОДК-Уфимского моторостроительного производственного объединения, ОКБ им. А. Люльки, ул. Касаткина, 13, Москва, 129301, Россия

*e-mail: anna.semenova.lulka@gmail.com
**e-mail: gogaevgeorge@rambler.ru

Аннотация

Исследуется влияние на расчетную разрушающую частоту диска турбины низкого давления (ТНД) двигателя разработки ОКБ им. А. Люльки времени приложения нагрузки; размера конечно-элементной (КЭ) сетки. Разрушающая частота вращения диска двигателя оценивается с использованием деформационного критерия в программном комплексе LS-DYNA. Полученные результаты расчетов валидированы на основе результатов разгонных испытаний рассматриваемого диска ТНД на стенде ЦИАМ им. П.И. Баранова.

Ключевые слова

диски турбомашин, разрушающая частота вращения, деформационный критерий

Библиографический список

1. Волгин А.В. Исследование несущей способности дисков компрессоров газотурбинных двигателей на основе компьютерного моделирования разгонных испытаний: Дисс. ... канд. техн. наук. – Рыбинск, 2012. – 145 с.

2. Кирсанов А.Р. Методика оценки повреждаемости ГТД на этапах его создания, изготовления и эксплуатации от поражающего воздействия птиц: Дисс. ... канд. техн. наук. – М., 2016. – 205 с.

3. LS-DYNA Keyword User's Manual (Version 971). – Livermore Software Technology Corporation (LSTC), 2012. Vol. 1 – 1953 p.

4. Положение «Об установлении и увеличении ресурсов и сроков службы газотурбинных двигателей военной авиации, их агрегатов и комплектующих изделий». – М.: ЦИАМ, 2005. – 80 c.

5. Нормы прочности авиационных газотурбинных двигателей гражданской авиации. – Изд. 6-е. – М.: ЦИАМ, 2004. – 260 с.

6. Когаев В.П., Махутов Н.А., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: Справочник. – М.: Машиностроение, 1985. – 224 с.

7. Козлов И.А., Городецкий В.Н., Лещенко В.М., Фомичев В.И. Прочность рабочих колес турбомашин. – Киев: Наукова думка, 1972. – 216 с.

8. Демьянушко И.В., Биргер И.А. Расчет на прочность вращающихся дисков. – М.: Машиностроение, 1978. – 247 с.

9. Биргер И.А., Мавлютов Р.Р. Сопротивление материалов: Учебное пособие. – М.: Наука. Гл. ред. физ.мат. лит., 1986. – 560 с.

10. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин: Справочник. – М.: Машиностроение, 1993. – 640 с.

11. Кобрин М.М. Прочность вращающихся дисков. – Л.: Судпромгиз, 1963. – 337 с.

12. Алексеева Т.В., Бабанская В.Д., Башта Т.М. и др. Техническая диагностика гидравлических приводов / Под ред. Т.М. Башты. – М.: Машиностроение, 1989. – 264 с.

13. Устинщиков Ю.И., Пивоваров В.А., Рац А.В. Упрочнение и разупрочнение сплава ВД-17 при циклическом нагружении // Известия Академии наук. Металлы. 1997. № 1. С. 165-170.

14. Глушак Б.Л., Куропатенко В.Ф., Новиков С.А. Исследование прочности материалов при динамических нагрузках. – Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992. – 295 с.

15. Новожилов В.В. О пластическом разрыхлении // Прикладная математика и механика. 1965. Т. 29. № 4. С. 681-689.

16. Gurson A.L. Continuum Theory of Ductile Rupture by Void Nucleation and Growth. Part I Yield Criteria and Flow Rules for Porous Ductile Materials // Journal of Engineering Materials and Technology. 1977. Vol. 99. No. 1, 14 p. DOI: 10.1115/1.3443401

17. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. / Под ред. Г.С. Шапиро. – В 2 т. – М.: Иностранная литература, 1954. – 647 с.

18. Качанов Л.М. Основы теории пластичности. – М.: Наука, 1969. – 420 с.

19. Морозов Е.М., Никишков Г.П. Метод конечных элементов в механике разрушения. – Изд. 2-е, испр. – М.: Издательство ЛКИ, 2008. – 256 с.

20. Каримбаев К.Д., Серветник А.Н. Численное моделирование разгонных испытаний дисков турбомашин // Весник двигунобудування. 2008. № 3. С.130-134.

21. Овчинников И.В., Хомяков А.М. Несущая способность рабочего колеса реактивной турбины // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 3. С. 120-128.

22. Дудкин Ю.П., Титов Ю.К., Филиппенков Р.Г., Хижняков Ю.Н. Нечеткое управление частотой вращения свободной турбины газотурбинного двигателя // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 6. С. 55-60.

23. Горохов М.Ю., Гецов Л.Б., Кутырев В.В., Голубовский Е.Р., Семенов А.С. Расчетно-экспериментальное исследование несущей способности модельных вращающихся дисков // Труды СПбГПУ. 2004. № 489. С. 194-200.

Скачать статью