典型涡轮叶片蠕变损伤数值模拟及寿命预测

摘要：

　　蠕变会导致航空发动机高温零部件的塑性变形过大或产生蠕变应力断裂，特别是随着涡轮前温度进一步提高，其矛盾更加突出。因为恶劣的工作环境，航空发动机涡轮叶片的断裂失效时有发生。除因外物撞击造成叶片瞬时过载断裂外，绝大多数涡轮叶片的断裂为高温环境下的蠕变断裂。<br>　　随着航空发动机涡轮叶片的蠕变过程，将导致叶片结构损伤的产生和发展，引起包括弹性模量等一系列参数的变化，造成应力与应变场的重新分配。本文采用基于损伤力学的蠕变作用下的寿命预测模型，引入损伤变量，根据各向同性下的损伤力学，应用损伤等效应力进行三维应力状态下的损伤计算。利用ANSYS的APDL将损伤模型应用到了涡轮叶片的蠕变分析中，把基于损伤力学的寿命预测方法与ANSYS的结构分析结合起来，实现了对涡轮叶片的损伤计算和寿命预测。

关键词： 航空发动机 涡轮叶片 蠕变过程 损伤力学 数值模拟 寿命预测

作者: 李东哲 刘冬欢 尚新春

作者单位: 北京科技大学国家材料服役安全科学中心,100083 北京科技大学数理学院应用力学系,100083 北京科技大学国家材料服役安全科学中心,100083;北京科技大学数理学院应用力学系,100083

会议类型: 国内会议

会议名称: 北京力学会第十九届学术年会

会议地点: 北京

会议语种:中文

页码: 565-566

在线出版日期: 2013-01-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）