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1990年  第5卷  第4期

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研究论文
旋转轮盘热态弹塑性应力测试技术
刘湘生
1990, 5(4): 292-296,370.
摘要 PDF(350KB) icon1498 icon386
摘要:
文中着重介绍了旋转轮盘中高温弹塑应变—应力测量的基本原理、测试方案、主要技术环节的处理以及测试数据处理与误差分析等内容。提出了轮盘进入塑性状态的鉴别方法、在塑性状态下求出割线模量和横向变形系数的方法等。测量精度较为满意。为工程应用、理论分析提供了具有实用价值的测试技术和参考依据。
循环加载下的热弹塑蠕变有限元分析
穆霞英, 胡志强
1990, 5(4): 297-301,370-371.
摘要 PDF(412KB) icon1191 icon495
摘要:
本文考虑在循环加载条件下, 采用混合强化模型, 导出相应的热弹塑性蠕变增量本构方程及有限元格式。研制出平面应力程序, 用牛顿迭代法求弹塑性权, 并提出精度高的屈服吸面校正方法, 程序经考核, 可供工程设计使用。
轮盘变幅循环疲劳寿命预测法
王旅生, 茹梅秀, 曹风兰, 龚梦贤
1990, 5(4): 302-306,371.
摘要 PDF(365KB) icon1506 icon498
摘要:
本文介绍了基于局部应力应变法的轮盘变幅低循环疲劳寿命预测系统。通过试验和理论研究改进了局部应力应变寿命估算法, 使之具有高的工作效率和较好的寿命预估精度。所提出的应用光滑棒预测轮盘变幅低循环疲劳寿命的方法具有较好的精度, 方法简便。本文建议应用变幅循环的结果确定轮盘的可靠性寿命比 EGD- 3[1] 的方法更科学、更可靠。
立式轮盘变幅循环旋转试验器
曹风兰, 王旅生, 黄松岭
1990, 5(4): 307-308,375.
摘要 PDF(213KB) icon1517 icon523
摘要:
为了较精确地预示轮盘低循环疲劳寿命,我们将轮盘超转、破裂试验器改造成应用微机自动控制的变幅循环旋转试验器,成功地完成了一个轮盘的变幅低循环疲劳旋转试验,给出了轮盘幅板偏心孔的裂纹起始寿命和扩展寿命。
轮盘槽底低周疲劳寿命预测
茹梅秀, 曹凤兰, 龚梦贤
1990, 5(4): 309-310,375-376.
摘要 PDF(254KB) icon1159 icon429
摘要:
航空构件要求重量轻,多半采用弹塑性设计,应力集中区域的材料通常是应变循环而不是应力循环,所以局部应变法已成为比较流行的一种寿命预测方法。本文采用了这种方法。鉴于试验更能真实地反映疲劳累积损伤的过程,所以本文除了用局部应变理论估算寿命之外,还利用光滑试样的疲劳试验预测了轮盘槽底的裂纹起始寿命。实践证明这种寿命预测方法比仅用计算公式估算寿命效果要好。对于中值寿命,轮盘和光滑试样的寿命之比仅为1.2倍。
某压气机九级盘低循环疲劳寿命试验评估
龚梦贤, 王旅生, 曹凤兰, 邓剑波, 茹梅秀
1990, 5(4): 311-312,376.
摘要 PDF(212KB) icon1724 icon409
摘要:
某压气机九级盘与试验九级盘　鉴于按照应力疲劳理论给出的名义应力法研究某压气机鼓筒低循环疲劳寿命时得出的结论:九级盘偏心孔部位是限制鼓筒使用寿命的最关键部位。故本文特将基于应变疲劳理论的伴随试验法用于此压气机九级盘低循环疲劳寿命评估。
涡轮盘表面裂纹的应力强度因子及其扩展
郑光华, 夏德义
1990, 5(4): 313-317,371.
摘要 PDF(372KB) icon1585 icon474
摘要:
表面裂纹是飞机和发动机构件常见的故障。本文提出利用三维有限元素法和裂纹表面位移法相结合, 求解某型发动机涡轮盘冷却孔内表面半椭圆裂纹的应力强度因子 KI 的近似解, 并对裂纹的疲劳扩展寿命进行预估。为了验证计算方法, 文中有表面裂纹体典型算例的计算结果对比以及光弹性冻结应力实验分析。实践表明, 本文提出的方法对于工程构件的三维裂纹问题分析研究十分简便。
轮盘破裂转速试验研究
郑祺选, 洪其麟, 候贵仓, 王屏, 赵长占
1990, 5(4): 318-320,376.
摘要 PDF(2196KB) icon1556 icon396
摘要:
“轮盘破裂转速准确预测方法及试验评定研究”作为发动机结构完整性的课题,从理论计算及试验评定两方面研究破裂转速问题,以指导轮盘设计,分析产品盘破裂故障。采用了大变形解析法作为预测轮盘破裂转速的理论计算方法[1],用来指导轮盘的设计,并用模型试验来考核这种计算方法的准确性。显然,模型试验要简便得多,成本低廉,因此可以比较大量和系统地试验各种模型盘,包括有温度梯度和几何形状各异的模型盘,以减少甚至免除产品盘试验工作量。
计算轮盘破裂转速的大变形解析法
洪其麟, 王屏
1990, 5(4): 321-324,371-372.
摘要 PDF(364KB) icon1822 icon425
摘要:
本文为轮盘破裂转速研究课题组的研究报告之一。文中提出的大变形解析法是计算轮盘破裂转速的一种新方法, 首先推导了基本方程, 其次叙述了计算步骤, 并对几个试验盘作了数值计算。最后将计算结果与试验结果作了对比, 误差均在 4 %以内。作者认为, 此法简便易行, 准确度符合工程需要, 适应范围较大, 可以在发动机轮盘研制工作中应用。
旋转盘弹塑性应力分析的光测法研究
董本涵, 高鹏飞
1990, 5(4): 325-330,372.
摘要 PDF(419KB) icon1657 icon536
摘要:
本文介绍了光贴片法及光塑性法的原理及在旋转盘弹塑性应变测量中的应用。作者用上述方法设计了等色线条纹的实测系统, 测定了旋转模型盘及发动机压气机盘在榫槽、偏心孔、中心孔等应力集中区的弹塑性应变分布及塑性区。试验结果表明: 研究的技术成果可应用于旋转盘在试验器上试验或模型试验中的弹塑性应变测定。
正交各向异性材料、异型孔气冷叶片三维弹性应力分析
徐鹤山, 王正涛, 郝艳华
1990, 5(4): 331-334,372.
摘要 PDF(309KB) icon1509 icon470
摘要:
本文介绍了正交各向异性材料、异型孔气冷叶片三维弹性应力分析的计算方法, 并给出了一个真实的气冷涡轮叶片的计算结果及分析。为了适应气冷涡轮叶片内型孔复杂, 材料为定向凝固结晶和内外壁温度差比较大的特点, 文中采用分段线性和非线性的假设划分单元, 形成几何模型和力学模型, 采用坐标变换法建立单元的弹性矩阵, 并且采用分段线性插值法考虑温度对材料特性的影响。本文对方法和程序的正确性进行了验证, 而且将这种方法和程序应用到工程设计中。实践证明, 方法和程序可靠, 精度满足工程上的要求。
叶片鸟撞击的理论和实验研究
高德平, 李清红
1990, 5(4): 335-338,373.
摘要 PDF(334KB) icon1609 icon396
摘要:
本文对叶片受鸟撞击损伤的机理进行了理论和实验研究。开发了鸟撞击过程数值分析和叶片响应数值计算的软件系统, 建立了鸟撞击模拟试验设备, 进行了平板叶片的软体撞击试验。通过高速摄影, 记录了叶片受软体撞击后的变形过程, 为进一步研究叶片鸟撞击损伤问题打下基础。
进气畸变对某压气机一级叶片振动的影响
陈群, 杜少辉, 李文兰
1990, 5(4): 339-342,373.
摘要 PDF(296KB) icon1604 icon392
摘要:
本文定量地分析了进气畸变激起的 -级叶片的振动应力, 分析了在不同畸变水平下对应的应力变化趋势, 并从叶片振动响应角度对评定畸变容限指标的方法进行了初步讨论。
榫齿接触分析的互补算法
彭克俭, 盛元生, 郑光华
1990, 5(4): 343-346,374.
摘要 PDF(296KB) icon1549 icon401
摘要:
本文根据变分不等方程理论论证了含摩擦弹性接触问题解的存在性和唯一性, 并使其等价于二次规划问题。接触体系各部分离散后凝聚到接触边界上形成出口刚度矩阵, 并根据接触面上法向位移的非穿透条件和摩擦律等条件, 导出非负变量 υ,λ的线性互补方程。直接采用二次规划的 Lemke算法, 其求解规模仅限于接触边界。榫齿模型接触分析结果和实验结果吻合较好。
燕尾形榫联接抗微动损伤修形研究
朱如鹏, 潘升材, 戴振东
1990, 5(4): 347-348,377.
摘要 PDF(249KB) icon1539 icon497
摘要:
为了预防和减轻榫联接中微动磨损,提高其抗微动疲劳能力,主要措施有三:第一,在结构设计中,使联接的方式有利于减轻磨损或尽可能地消除接合面;第二,对接触表面作适当的处理,改善表面质量,如表面涂层、离子注入和表面冷加工等;第三,在接触面上加填充物。本文提出用修形方法改变榫联接接合面的形状,改善接触处的有关力学参数,达到减轻联接的微动磨损和提高抗微动疲劳能力的目的。
榫头-榫槽连接的盘/片结构接触问题计算
唐国安, 丁海成
1990, 5(4): 349-351,377.
摘要 PDF(243KB) icon1936 icon439
摘要:
燃气涡轮发动机盘/片组合结构的强度计算较多局限于对孤立的轮盘或叶片加以分析,或者将盘/片作为一个完整的连续体进行计算。但对于松动配合的盘/片结构(带枞树型、燕尾型叶根)用连续体模型是不合适的的。另外松动安装的叶片在离心力作用下有一个自动定心过程,这一过程也难以用局部接触分析方法处理,因此考虑榫头—榫槽连接的盘/片组合结构是合理的。本文处理盘/片组合结构的接触问题采用了带线性不等式约束的二次规划—LCQP方法。这在形式上比直接用有限元(或边界元),加入适当边界条件的方法更为简练、明确,便于从数学上对算法进行分析研究,而且还可运用二次规划研究的新成果,有利于提高计算速度和精度。利用本文结果也能进一步研究连接刚度对盘/片结构动频的影响[1]。
CN群上对称结构的双协调模态综合
王文亮, 朱农时, 胥加华
1990, 5(4): 352-356,374.
摘要 PDF(344KB) icon1281 icon483
摘要:
在结构完整性研究中实施模态分析的成功程度颇大地取决于提取结构主模态的能力。本文提出一种新的方法, 它把群论算法与双协调子结构法组合起来去分析回转对称 CN 结构。通过在保证精度的条件下消去子结构之间的自由度和波传播自由度, 大幅度地减缩综合的规模, 从而提高了提取效率。文末, 给出了一个算例, 以各种方法所得结果的比较, 来阐明本方法的优越性。
小失谐叶轮的固有振动分析
王皓, 王文亮
1990, 5(4): 357-360,375.
摘要 PDF(307KB) icon1407 icon1024
摘要:
失谐的带有 N个叶片的叶轮, 由于失去了 N阶回转对称性, 用于谐调叶轮的群论方法不再适用, 给其固有振动分析造成了困难。本文根据摄动理论, 以谐调叶轮的主模态作为 Ritz基, 提出了一种适用于小失谐叶轮固有振动分析的模态综合技术。算例表明, 文中方法是切实可行的。
尺寸因素对轮盘低周疲劳寿命散度的影响
徐林耀, 孙秦
1990, 5(4): 361-363,377.
摘要 PDF(249KB) icon1277 icon398
摘要:
本文以实际涡轮盘某些关键部位的几何形状为参考,用GH33A加工出不同R的圆弧形光滑试样和不同r的圆柱Ⅴ型缺口试样,在“岛津”试验机上,以试验温度650℃进行低周疲劳试验。模拟轮盘的实际载荷按控制载荷的方式进行。
三维弹性边界元法中1/r奇异性与面力不连续的处理
温卫东, 高德平
1990, 5(4): 364-366,378.
摘要 PDF(242KB) icon1599 icon382
摘要:
文献[1]在二维弹塑性体积分中消除1/r奇异性做了很有益的工作,本文将其引入三维弹性面积分的1/r奇异性处理中,当经过上节所述的内容处理后,对求[G]e中的1/r奇异性,便可运用文献[1]的方法进行处理。
典型结构静叶分析及程序实现
裘春航, 蔚夺魁, 梁继新, 李东
1990, 5(4): 367-368,378.
摘要 PDF(193KB) icon1229 icon498
摘要:
为了计算静叶在热负荷、压力负荷和相邻构件作用下所产生的应力、变形以及它们的固有频率和振型,研制了ST AP程序,由静力和动力分析两个子系统构成。该程序可在DOS系统支持下在IBM-PC及其兼容机上运行,并具有下列显著特点:(1)具有方便的前处理功能,只需要型值点的几何及物理特性和荷载数值即可生成分析所用的全部数据。(2)能处理集中荷载、分布荷载、温度荷载等多种荷载及其组合。(3)具有完善的后处理功能,计算结果可用数值、图形等多种形式输出。

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