Стр. 4 - Б.Е. Васильев - Определение расчетной долговечности деталей турбин с помощью пользовательской модели ползучести в конечно-элементном комплексе ANSYS

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012 169
сив Ustatev. Кривые Ларсона — Миллера (см. рис. 2) применяют для
построения условной кривой ползучести по действующим напряже-
ниям Мизеса и температуре T, °C, во всех точках интегрирования ко-
нечно-элементной модели. В дальнейшем эта кривая используется
для расчета приращения деформации  cr и/или повреждаемости D .
Таким образом, предлагаемый способ расчета кинетики НДС дает
возможность инженеру рассчитывать отклик, исходя из выбираемой
им в препроцессоре гипотезы ползучести: модель течения, упрочне-
ния или модель, критерием которой является накопленная поврежда-
емость.
Рис. 2. Параметрические кривые Ларсона — Миллера для разрушения
и различных уровней деформаций ползучести
Верификацию предложенных методик проводили по результатам
испытаний рабочей лопатки турбины высокого давления в течение
115 ч в ОАО “Авиадвигатель” [6]. Результаты испытаний были пере-
даны автору для изучения.
Лопатка (рис. 3, а) была смоделирована совместно с диском с по-
мощью гексагональных и тетраэдральных элементов второго поряд-
ка. Для учета взаимодействия в замковом соединении и монтажного
натяга между бандажными полками были использованы 3 D-
контактные элементы. Поле температур задавали постоянным по се-
чению лопатки, распределение температур по длине лопатки пред-
ставлено на рис. 3, б. Расчет проведен с учетом нелинейных свойств
сплавов и геометрической нелинейности.
Использовав предложенный способ определения кинетики НДС,
проведен сравнительный анализ расчетной и экспериментально изме-
PLM