RU2726137C1 - Turbomachine disc locking assembly strength test method - Google Patents
Turbomachine disc locking assembly strength test method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2726137C1 RU2726137C1 RU2019142532A RU2019142532A RU2726137C1 RU 2726137 C1 RU2726137 C1 RU 2726137C1 RU 2019142532 A RU2019142532 A RU 2019142532A RU 2019142532 A RU2019142532 A RU 2019142532A RU 2726137 C1 RU2726137 C1 RU 2726137C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- simulator
- disk
- rim
- blade
- loading
- Prior art date
Links
- 238000010998 test method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 44
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 31
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 206010004966 Bite Diseases 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к турбомашиностроению, а именно к способам испытания на прочность замковых соединений дисков турбомашин. Предложенный способ позволяет моделировать в процессе лабораторных испытаний эксплуатационные условия нагружения и поврежденность в критических зонах замковых соединений дисков турбомашин и может быть использован для определения их долговечности.The invention relates to turbomachinery, and in particular to methods for testing the strength of locking joints of disks of turbomachines. The proposed method allows you to simulate in the process of laboratory testing the operating conditions of loading and damage in critical areas of the castle joints of the disks of turbomachines and can be used to determine their durability.
Из уровня техники известен [SU №1114916 А, 23.09.1984] способ испытания лопаточных дисков турбомашины на прочность путем приложения усилий к элементу обода диска, имеющему пазы для размещения лопаток и межпазовые выступы, заключающийся в том, что прикладывают усилия к соседним пазам с величиной, равной центробежной силе двух лопаток и межпазового выступа, и к торцам элемента обода под углом к оси межпазового выступа, определяемым из уравнения:The prior art [SU No. 1114916 A, 09/23/1984] a method for testing the strength of a turbomachine blade disks by applying force to a disc rim element having grooves for accommodating the blades and inter-groove protrusions, comprising applying forces to adjacent grooves with a magnitude of equal to the centrifugal force of the two blades and the inter-groove protrusion, and to the ends of the rim element at an angle to the axis of the inter-groove protrusion, determined from the equation:
где σr - радиальные напряжения, σθ - окружные напряжения.where σ r are radial stresses, σ θ are circumferential stresses.
Достоинством изобретения является возможность воспроизведения в диске необходимой величины соотношения радиальных и окружных напряжений, а также контактных напряжений, действующих на контактные поверхности паза. Недостатком этой системы является то, что известный способ не воспроизводит место возникновения и траекторию роста трещины, наблюдаемую при эксплуатации диска, и не позволяет реализовать изменяемую степень двухосности напряжений, связанную с варьированием режимов эксплуатации дисков турбомашин.An advantage of the invention is the ability to reproduce in the disk the required magnitude of the ratio of radial and circumferential stresses, as well as contact stresses acting on the contact surfaces of the groove. The disadvantage of this system is that the known method does not reproduce the place of occurrence and the crack growth path observed during operation of the disk, and does not allow to realize a variable degree of biaxiality of stresses associated with varying operating modes of the turbomachine disks.
Из [SU 1741008 А1, 15.06.1992] известен способ испытания на прочность элемента обода лопаточного диска турбомашины, имеющего пазы для размещения лопаток и межпазовые выступы, заключающийся в том, что размещают имитаторы лопаток в двух соседних пазах элемента обода, прикладывают к каждому имитатору осевое усилие, равное центробежной силе лопатки и межпазового выступа и имитируют окружную составляющую силы газового потока путем приложения нагрузки к элементу обода диска под углом к оси межпазового выступа и имитируют окружную составляющую силы газового потока путем приложения нагрузки к элементу обода диска под углом к оси межпазового выступа, особенностью которого является то, что с целью приближения условий испытания к эксплуатационным путем имитации осевой составляющей силы газового потока, используют имитаторы лопаток, ширина хвостовой части которых превышает длину межпазового выступа, каждый имитатор размещают в пазу так, чтобы выступающие с обеих сторон обода его части были равны одна другой, приложение осевого усилия, равного центробежной силе лопатки и межпазового выступа, осуществляют к выступающим хвостовым частям каждого имитатора и прикладывают дополнительные равные по величине нагрузки к расположенным по одну сторону обода выступающим хвостовым частям соответствующих имитаторов, а направление дополнительных нагрузок совпадает с направлениями соответствующих осевых усилий. Достоинством данного способа является обеспечение возможности имитации многоцикловой вибрационной нагрузки. Однако данный способ не воспроизводит окружные напряжения от центробежной силы и не позволяет реализовать изменяемую степень двухосности напряжений, связанную с варьированием режимов эксплуатации дисков турбомашин.From [SU 1741008 A1, 06/15/1992] there is known a method for testing the strength of an element of a rim of a blade of a turbomachine, having grooves for accommodating the blades and inter-groove protrusions, which consists in placing the blade simulators in two adjacent grooves of the rim element and applying an axial to each simulator a force equal to the centrifugal force of the blade and the inter-groove protrusion and simulate the circumferential component of the gas flow force by applying a load to the disk rim element at an angle to the axis of the inter-groove prototype and simulate the circumferential component of the gas flow force by applying a load to the disk rim element at an angle to the axis of the inter-groove protrusion, a feature of which is that in order to approximate the test conditions to the operational way of simulating the axial component of the gas flow force, blade simulators are used, the width of the tail of which exceeds the length of the inter-groove protrusion, each simulator is placed in the groove so that its parts protruding from both sides of the rim are equal about the bottom of the other, an axial force equal to the centrifugal force of the blade and the inter-groove protrusion is applied to the protruding tail parts of each simulator and additional equal loads are applied to the protruding tail parts of the corresponding simulators located on one side of the rim, and the direction of the additional loads coincides with the directions of the corresponding axial effort. The advantage of this method is the ability to simulate a multi-cycle vibration load. However, this method does not reproduce circumferential stresses from centrifugal force and does not allow to realize a variable degree of biaxiality of stresses associated with varying operating modes of turbomachine disks.
Способ определения долговечности дисков турбомашин путем моделирования в процессе стендовых испытаний эксплуатационных условий нагружения и поврежденности в критических зонах дисков турбомашин предложен [RU 2511214 С2, 10.04.2014]. При осуществлении способа в верхнем крепежном отверстии элемента обода диска создают контактные напряжения, нагружают элемент обода диска повторяющимися циклическими растягивающими усилиями, последовательность повторяющихся циклических растягивающих усилий задают в виде нарастающих ступенчатых циклов, воспроизводящих график набора оборотов турбомашины от пуска из холодного состояния до ее остановки. Каждая ступень нагружения сопровождается определенной выдержкой нагрузки по времени. Воспроизводят место возникновения и траекторию роста трещины в критических зонах дисков турбомашин, наблюдаемую при эксплуатации. Фиксируют количество циклов нагружения до разрушения элемента обода диска. Недостатком данного способа является то, что он не позволяет проводить испытания дисков турбомашин, замковые соединения которых представляют собой сочетание хвостовика лопатки и торцевых пазов на ободе диска, в которых устанавливаются лопатки.A method for determining the durability of disks of turbomachines by modeling in the process of bench tests of operational conditions of loading and damage in critical areas of disks of turbomachines is proposed [RU 2511214 C2, 04/10/2014]. When the method is implemented, contact stresses are created in the upper mounting hole of the disk rim element, the disk rim element is loaded with repeated cyclic tensile forces, the sequence of repeated cyclic tensile forces is set in the form of incremental step cycles that reproduce the graph of the set of revolutions of the turbomachine from starting from a cold state to its stop. Each stage of loading is accompanied by a certain exposure of the load in time. Reproduce the place of origin and the trajectory of crack growth in the critical zones of the disks of turbomachines, observed during operation. The number of loading cycles is fixed until the rim element of the disk is destroyed. The disadvantage of this method is that it does not allow testing of turbomachine disks, the locking joints of which are a combination of the shank of the blade and the end grooves on the rim of the disk in which the blades are mounted.
Известен [RU 2579171 C1, 10.04.2016] способ испытания на прочность лопаточного диска турбомашины с вильчатым соединением, заключающийся в том, что устанавливают устройство нагружения в захваты испытательной машины, формирующей нагрузку, закрепляют элемент обода диска в устройстве нагружения, прикладывают нагрузку от испытательной машины к крепежному отверстию элемента обода диска. Устройство нагружения устанавливают в захваты двухосной испытательной машины, нагрузку от испытательной машины через устройство нагружения прикладывают дополнительно еще к двум крепежным отверстиям элемента обода диска и распределяют нагрузку одновременно на три верхних крепежных отверстия элемента обода диска, в каждом из которых формируют заданное усилие, равное по величине и направлению центробежной силе лопаток, при этом горизонтальное и вертикальное растягивающие усилия, задаваемые двухосной испытательной машиной, определяют из уравненийKnown [RU 2579171 C1, 04/10/2016] a method for testing the strength of a blade disk of a turbomachine with a forked connection, which consists in installing a loading device in the grips of a testing machine forming a load, securing a disk rim element in a loading device, applying a load from the testing machine to the mounting hole of the disc rim element. The loading device is installed in the grips of the biaxial testing machine, the load from the testing machine is additionally applied to the two mounting holes of the disk rim element through the loading device and the load is distributed simultaneously to the three upper mounting holes of the disk rim element, in each of which a predetermined force equal in magnitude is formed and the direction of the centrifugal force of the blades, while the horizontal and vertical tensile forces specified by the biaxial testing machine are determined from the equations
S - сила, действующая в верхнем крепежном отверстии обода диска от центробежной силы лопаток, α - угол между векторами сил от центробежной силы лопаток, действующих в двух соседних верхних крепежных отверстиях элемента обода диска, равный углу между центрами двух соседних верхних крепежных отверстий относительно оси вращения диска, FГ - горизонтальное растягивающее усилие, задаваемое двухосной испытательной машиной и прикладываемое к устройству нагружения, FB - вертикальное растягивающее усилие, задаваемое двухосной испытательной машиной и прикладываемое к устройству нагружения. Однако данный способ не позволяет проводить испытания дисков турбомашин, замковые соединения которых представляют собой сочетание хвостовика лопатки и торцевых пазов на ободе диска, в которых устанавливаются лопатки.S is the force acting in the upper mounting hole of the rim of the disk from the centrifugal force of the blades, α is the angle between the vectors of forces from the centrifugal force of the blades acting in two adjacent upper mounting holes of the element of the rim of the disk, equal to the angle between the centers of two adjacent upper mounting holes relative to the axis of rotation disk, F G - horizontal tensile force specified by the biaxial testing machine and applied to the loading device, F B - vertical tensile force specified by the biaxial testing machine and applied to the loading device. However, this method does not allow testing of turbomachine disks, the locking joints of which are a combination of the shank of the blade and the end grooves on the rim of the disk in which the blades are mounted.
Известен способ испытания на прочность замкового соединения типа «ласточкин хвост» [US 6250166B1, 26.06.2001]. Лопатка и диск турбомашины, соединенные замковым соединением «ласточкин хвост», подвергают циклическим нагрузкам, моделируют смещение лопатки относительно диска турбины при воздействии температуры. Недостатком данного изобретения является то, что описанный в данном источнике способ направлен на определение долговечности лопатки, в связи с чем не может быть использован для оценки долговечности диска турбомашины.A known method of testing the strength of the castle joints type "dovetail" [US 6250166B1, 06/26/2001]. The blade and the disk of the turbomachine, connected by the dovetail lock connection, are subjected to cyclic loads, the displacement of the blade relative to the turbine disk under the influence of temperature is simulated. The disadvantage of this invention is that the method described in this source is aimed at determining the durability of the blades, and therefore cannot be used to assess the durability of the disk of a turbomachine.
Наиболее близким к заявляемому способу испытания на прочность замковых соединений дисков турбомашин является способ испытания на прочность замкового соединения диска компрессора газотурбинного двигателя использованием имитационной модели указанного соединения, описанной в статье [P.P. Яруллин, И.С. Иштыряков / Разработка и численное обоснование имитационной модели замкового соединения диска компрессора ГТД // Труды Академэнерго - 2018 - №4 - С. 89-99]. В статье описаны разработка и численное обоснование имитационной модели замкового соединения диска компрессора газотурбинного двигателя, предназначенной для выполнения натурных испытаний на серво-гидравлическом стенде. Оснастка стенда и имитационная модель спроектированы таким образом, чтобы обеспечить воспроизведение основных силовых факторов эксплуатационного нагружения при испытаниях. В качестве имитационной модели рассмотрена конструкция с одним пазом под лопатку типа «ласточкин хвост» с контрольной зоной в области радиусных сопряжений. К основанию модели прикладывается жесткая заделка, а нагружение в виде одноосного растяжения происходит посредством имитатора хвостовика лопатки, геометрия которого полностью воспроизводит геометрию паза под лопатку. Способ испытания на прочность замкового соединения диска заключается в приложении к имитационной модели на серво-гидравлическом стенде предварительно рассчитанной и соответствующей эксплуатационной величины нагружения в виде одноосного (вертикального) растяжения имитатора хвостовика лопатки имитационной модели до полного разрушения и определения долговечности замкового соединения диска компрессора как количества циклов нагружения с начала испытаний до полного разрушения. Предложенная имитационная модель и способ позволяют определить характеристики долговечности замкового соединения диска компрессора на стадиях образования трещин в условиях повышенных температур и переменного характера нагружения, связанного с изменением параметров двигателя в процессе типового полета.Closest to the claimed method of testing the strength of the locking joints of the disks of turbomachines is a method of testing the strength of the locking joints of the compressor disk of a gas turbine engine using a simulation model of the specified connection described in the article [P.P. Yarullin, I.S. Ishtyryakov / Development and numerical justification of the simulation model of the locking joint of the compressor GTE disk // Transactions of Academenergo - 2018 - No. 4 - P. 89-99]. The article describes the development and numerical justification of a simulation model of the lock connection of the compressor disk of a gas turbine engine, designed to perform full-scale tests on a servo-hydraulic bench. The rig equipment and simulation model are designed in such a way as to ensure reproduction of the main power factors of operational loading during testing. As a simulation model, a design with one groove for a dovetail blade with a control zone in the region of radius mates is considered. A rigid termination is applied to the base of the model, and loading in the form of uniaxial tension occurs by means of a blade shank simulator, the geometry of which fully reproduces the geometry of the groove under the blade. The method of testing the strength of the locking joint of the disk consists in applying to the simulation model on a servo-hydraulic bench a pre-calculated and corresponding operational load value in the form of uniaxial (vertical) stretching of the shank shank simulator of the blade model to complete destruction and determining the durability of the locking joint of the compressor disk as the number of cycles loading from the beginning of the test to complete destruction. The proposed simulation model and method make it possible to determine the durability characteristics of the locking joint of the compressor disk at the stages of crack formation under conditions of elevated temperatures and the variable nature of loading associated with changes in engine parameters during a typical flight.
Существенным недостатком этой модели и способа с ее использованием является то, что они не воспроизводят траекторию роста трещины, наблюдаемую при эксплуатации диска, и не позволяют реализовать изменяемую степень двухосности напряжений, связанную с варьированием режимов эксплуатации дисков турбомашин.A significant drawback of this model and the method using it is that they do not reproduce the crack growth path observed during operation of the disk, and do not allow to realize a variable degree of biaxiality of stresses associated with varying operating modes of the turbomachine disks.
Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является возможность моделирования в процессе лабораторных испытаний эксплуатационных условий нагружения и поврежденности в замковых соединениях дисков турбомашин.The technical problem to which the invention is directed is the possibility of modeling in the process of laboratory testing the operating conditions of loading and damage in the lock joints of the disks of turbomachines.
Задачей заявленного изобретения является создание нового, свободного от недостатков аналогов, способа испытания на прочность замкового соединения диска турбомашины, позволяющего определить характеристики долговечности замкового соединения, точное воспроизведение места возникновения, траектории и скорости роста трещины.The objective of the claimed invention is the creation of a new, free from the disadvantages of analogues, a method of testing the strength of the locking joint of the turbomachine disk, which allows to determine the durability of the castle joint, the exact reproduction of the place of occurrence, trajectory and crack growth rate.
Техническим результатом изобретения является точный численный расчет критической зоны образования трещины в замковом соединении дисков турбомашин, а также значений создаваемых двухосностных напряжений, - не только вертикальными, как в прототипе, но и горизонтальными растягивающими нагрузками, которые затем прикладываются к имитационной модели замкового соединения при определении характеристик его долговечности, позволяя более адекватно смоделировать эксплуатационные условия работы диска турбомашины. Технический результат изобретения также состоит в расширении арсенала известных способов испытания на прочность замковых соединений дисков турбомашин.The technical result of the invention is the exact numerical calculation of the critical zone of crack formation in the locking joint of the turbomachine disks, as well as the values of the generated biaxial stresses, not only vertical, as in the prototype, but also horizontal tensile loads, which are then applied to the simulation model of the locking joint when determining the characteristics its durability, allowing more adequately simulate the operating conditions of a turbomachine disk. The technical result of the invention also consists in expanding the arsenal of known methods for testing the strength of the locking joints of the disks of turbomachines.
Задача решается, и технический результат достигается заявляемым способом испытания на прочность замкового соединения диска турбомашины, заключающийся в том, что устанавливают оснастку нагружения в захваты испытательной машины, которая формирует растягивающее усилие, закрепляют в оснастке нагружения имитационную модель замкового соединения диска турбомашины, представляющую собой имитатор обода диска с установленным в пазу имитатора обода диска имитатором хвостовика лопатки, в каждом из которых выполнено не менее одного отверстия для приложения растягивающих усилий в вертикальном направлении, распределяют нагрузку от испытательной машины на крепежные элементы имитатора обода диска и имитатора хвостовика лопатки, создают контактные напряжения на контактных поверхностях имитатора обода диска и имитатора хвостовика лопатки, задают последовательность повторяющихся циклических растягивающих усилий рассчитанной величины, отношение которых равно величине центробежной силы лопатки и обода диска, наблюдают за местами возможного возникновения трещины в пределах имитатора обода диска и фиксируют количество циклов нагружения имитатора обода диска до разрушения, особенностью которого является то, что используют имитационную модель замкового соединения диска турбомашины, в имитаторе обода диска которого выполнены отверстия для приложения растягивающих нагрузок в горизонтальном направлении, и растягивающие нагрузки прилагают двухосно - в вертикальном направлении - к имитатору обода диска и имитатору лопатки - и в горизонтальном - к имитатору обода диска.The problem is solved, and the technical result is achieved by the claimed method for testing the strength of the locking joint of a turbomachine disk, which consists in installing a loading tool in the grips of a testing machine that generates a tensile force, securing a simulation model of the locking joint of a turbomachine disk, which is a rim simulator, in the loading tool a disk with a blade shank simulator installed in the groove of the disk rim simulator, in each of which at least one hole is made for applying tensile forces in the vertical direction, the load from the test machine is distributed to the mounting elements of the disk rim simulator and the blade shank simulator, create contact stresses on the contact the surfaces of the simulator of the rim of the disk and the simulator of the shank of the blade, set the sequence of repeated cyclic tensile forces of the calculated value, the ratio of which is equal to the value of the centrifugal force of the blade and rim of the disk, observe the places of possible occurrence of cracks within the simulator of the rim of the disk and record the number of loading cycles of the simulator of the rim of the disk to failure, a feature of which is that they use a simulation model of the lock connection of the disk of the turbomachine, in the simulator of the rim of the disk of which holes are made for applying tensile loads in the horizontal direction and tensile loads are applied biaxially - in the vertical direction - to the disk rim simulator and the blade simulator - and in horizontal - to the disk rim simulator.
При этом место возникновения и траектория роста трещины воспроизводят поврежденность в критических зонах дисков турбомашин, наблюдаемую при эксплуатации.In this case, the place of origin and the crack growth path reproduce the damage in the critical zones of the turbomachine disks observed during operation.
Заявляемый способ может быть использован для определения прочностных характеристик замкового соединения дисков турбомашин, которые представляют собой сочетание хвостовика лопатки и торцевых пазов на ободе диска, в которые устанавливаются лопатки.The inventive method can be used to determine the strength characteristics of the locking connection of the disks of turbomachines, which are a combination of the shank of the blade and the end grooves on the rim of the disk into which the blades are mounted.
Способ по изобретению осуществляют следующим образом.The method according to the invention is as follows.
Создают оригинальную имитационную модель замкового соединения диска турбомашины, которая точно воспроизводит геометрию замкового соединения и включает в себя имитатор обода диска и имитатор хвостовика лопатки.An original imitation model of the locking joint of the turbomachine disk is created, which accurately reproduces the geometry of the locking joint and includes a simulator of the rim of the disk and a simulator of the shank of the blade.
По аналогии с прототипом расчетным методом определяют критическую зону образования трещины в замковом соединении и значения растягивающих нагрузок. Численные расчеты можно поделить на два этапа.By analogy with the prototype, the critical zone of crack formation in the castle joint and the values of tensile loads are determined by the calculation method. Numerical calculations can be divided into two stages.
Первый этап необходим для определения зон концентрации напряжений во всем диске компрессора газотурбинного двигателя (ГТД). Именно в зонах концентрации напряжений со временем происходит накопление и рост повреждений в виде трещин. Рассчитывают максимальные действующие напряжения в этой зоне.The first stage is necessary to determine the zones of stress concentration in the entire disk of the compressor of a gas turbine engine (GTE). It is in the stress concentration zones that accumulation and growth of damage in the form of cracks occurs over time. The maximum effective stresses in this zone are calculated.
Напряженно-деформированное состояние в критической зоне имитационной модели оценивают по обобщенным параметрам интенсивности упругопластических напряжений и деформаций по формулам:The stress-strain state in the critical zone of the simulation model is estimated by the generalized parameters of the intensity of elastoplastic stresses and strains according to the formulas:
где σе - эквивалентные напряжения, εе - эквивалентные деформации, σхх, σуу, σzz - компоненты нормальных напряжений, σху, σyz, σzx - компоненты сдвиговых напряжений, εхх, εуу, εzz - компоненты нормальных дефомаций, εху, εyz, εzx- компоненты сдвиговых деформаций.where σ e are equivalent stresses, ε e are equivalent strains, σ xx , σ yy , σ zz are components of normal stresses, σ xy , σ yz , σ zx are components of shear stresses, ε xx , ε yy , ε zz are components of normal defomations, ε xy , ε yz , ε zx are the components of shear deformations.
Для определения напряженно-деформированного состояния (НДС) полноразмерной модели диска с лопатками проводят численный расчет методом конечных элементов (МКЭ)) [Yarullin R.R., Zakharov А.Р., Ishtyryakov I.S., Nonlinear fracture resistance parameters for cracked aircraft GTE compressor disk. Procedia Structural Integity 2018, 13, 902-907].To determine the stress-strain state (VAT) of a full-sized model of a disk with blades, a finite element method (FEM) is performed numerical calculation) [Yarullin R.R., Zakharov A.R., Ishtyryakov I.S., Nonlinear fracture resistance parameters for cracked aircraft GTE compressor disk. Procedia Structural Integity 2018, 13, 902-907].
Второй этап численных расчетов связан с моделированием имитационной модели замкового соединения и определением вертикальной P1 и горизонтальной Р2 нагрузок, которые необходимо приложить к ней для того, чтобы напряжения в зоне концентрации имитационной модели замкового соединения были эквивалентны напряжениям, действующим в зоне концентрации напряжений диска компрессора ГТД, исходя из условий работы исследуемой конструкции.The second stage of numerical calculations is associated with modeling the simulation model of the lock connection and determining the vertical P 1 and horizontal P 2 loads that must be applied to it so that the stresses in the concentration zone of the simulation model of the lock connection are equivalent to the stresses acting in the concentration zone of the stress of the compressor disk GTE, based on the operating conditions of the investigated design.
Полученные значения нагрузок Р1 и Р2 прикладывают в виде последовательно повторяющихся циклов, которые моделирует эксплуатационные условия работы диска турбомашины.The obtained values of the loads P 1 and P 2 are applied in the form of sequentially repeating cycles that simulate the operating conditions of the turbomachine disk.
Для этого устанавливают оснастку нагружения в захваты двухосной испытательной машины, которая формирует двухосную растягивающую нагрузку, закрепляют в оснастке нагружения имитационную модель замкового соединения диска турбомашины, представляющую собой имитатор обода диска, в торцевой паз которого установлен имитатор хвостовика лопатки, распределяют нагрузку от испытательной машины на крепежные элементы имитатора обода диска и имитатора хвостовика лопатки, создают контактные напряжения, расчетные значения которых определены ранее, на контактных поверхностях имитатора обода диска и имитатора хвостовика лопатки, задают последовательность повторяющихся циклических растягивающих горизонтальных и вертикальных нагрузок, отношение которых равно величине центробежной силы лопатки и обода диска. В результате в критической зоне имитационной модели замкового соединения диска турбомашины образуется трещина, наблюдают за местом ее возникновения и траекторией, а также фиксируют количество циклов нагружения элемента обода диска до разрушения.To do this, install the loading snap in the grips of the biaxial testing machine, which generates a biaxial tensile load, fix the simulation model of the turbo machine’s locking joint, which is a disk rim simulator, into the end groove of which the blade shank simulator is installed, distribute the load from the testing machine to the fasteners elements of a disk rim simulator and a blade shank simulator, create contact stresses, the calculated values of which are determined earlier, on the contact surfaces of a disk rim simulator and a blade shank simulator, specify a sequence of repeated cyclic tensile horizontal and vertical loads, the ratio of which is equal to the value of the centrifugal force of the blade and rim of the disk . As a result, a crack forms in the critical zone of the simulation model of the turbo engine’s disk lock, observe the place of its occurrence and the trajectory, and also record the number of loading cycles of the disk rim element to failure.
Таким образом, при осуществлении заявляемого способа, точно воспроизводится место возникновения и траектория роста трещины, получаемые при приложении циклических растягивающих горизонтальных и вертикальных нагрузок, отношение которых равно величине центробежной силы лопатки и обода диска, наблюдаемые при эксплуатации замковых соединений, которые представляют собой сочетание хвостовика лопатки и торцевых пазов на ободе диска, в которые устанавливаются лопатки. Исходя из количества циклов нагружения имитатора обода диска до разрушения определяют долговечность замкового соединения диска турбомашины. Скорость роста трещины da/dN вычисляется как отношение приращения длины трещины da (мм) за соответствующее приращение количества циклов нагружения dN.Thus, when implementing the proposed method, the exact place of occurrence and the growth path of the crack obtained by applying cyclic tensile horizontal and vertical loads, the ratio of which is equal to the value of the centrifugal force of the blade and the rim of the disk, observed during operation of the locking joints, which are a combination of the shank of the blade and end grooves on the rim of the disk into which the blades are mounted. Based on the number of loading cycles of the simulator of the disk rim to failure, the durability of the lock connection of the disk of the turbomachine is determined. The crack growth rate d a / dN is calculated as the ratio of the increment of the crack length d a (mm) for the corresponding increment of the number of loading cycles dN.
Заявляемый способ испытания на прочность замковых соединений дисков турбомашин проиллюстрирован следующим примером реализации изобретения.The inventive method of testing the strength of the locking joints of the disks of turbomachines is illustrated by the following example implementation of the invention.
Известно, что концентратором напряжений и местом образования эксплуатационных повреждений в диске компрессора ГТД является локальная область радиусных сопряжений паза под лопатку. Согласно данным, описанным в [Омельченко, В.В. Моделирование повреждаемости и исследование долговечности дисков ГТД / В.В. Омельченко, Н.В. Степанов, В.Н. Шлянников, Ф.С. Судницин // Надежность и долговечность машин и сооружений. 1988, 13, 42-48] трещины в диске компрессора могут с равной вероятностью развиваться с любого паза. Анализ, проведенный в работе [Yarullin R.R., Zakharov А.Р., Ishtyriakov I.S. Nonlinear fracture resistance parameters for cracked aircraft GTE compressor disk / Procedia Structural Integrity 2018, 13, 902-907], показал, что основным нагружающим фактором диска компрессора является центробежная нагрузка, как от вращения самого диска, так и нагрузка от вращения пакета лопаток, передаваемая через замковые соединения. Таким образом, в качестве имитационной модели замкового соединения можно рассмотреть конструкцию с одним пазом под лопатку типа «ласточкин хвост» с контрольной зоной в области радиусных сопряжений.It is known that the stress concentrator and the place of formation of operational damage in the turbine engine compressor disk is the local region of the radius mates of the groove under the blade. According to the data described in [Omelchenko, V.V. Damage modeling and study of the durability of GTE disks / V.V. Omelchenko, N.V. Stepanov, V.N. Shlyannikov, F.S. Sudnitsin // Reliability and durability of machines and structures. 1988, 13, 42-48] cracks in the compressor disk can with equal probability develop from any groove. The analysis carried out in the work [Yarullin R.R., Zakharov A.R., Ishtyriakov I.S. Nonlinear fracture resistance parameters for cracked aircraft GTE compressor disk / Procedia Structural Integrity 2018, 13, 902-907], showed that the main loading factor of the compressor disk is the centrifugal load, both from the rotation of the disk itself and the load from the rotation of the package of blades transmitted through the lock connections. Thus, as a simulation model of the locking connection, we can consider the design with one groove under the dovetail blade with a control zone in the area of radius mates.
На основе описанных выше расчетов создают имитационную модель замкового соединения типа «ласточкин хвост» диска компрессора высокого давления (КВД) ГТД Д-36. Имитационная модель замкового соединения типа «ласточкин хвост» с указанием схемы нагружения представлена на фигуре 1. Имитационную модель обода диска проектируют на основе численного анализа методом конечных элементов (МКЭ), для этого проводят МКЭ анализ полноразмерного диска с лопатками с использованием программного комплекса ANSYS [ANSYS mechanical APDL theory reference release 14.5. ANSYS, Inc., Southpointe, 275 Technology Drive, CanonBurg, PA. 2012]. Входными данными для МКЭ анализа полноразмерного диска являются марка материала диска и лопаток: титановый сплав ВТ3-1 для диска и сталь 40Х для лопаток; и условия эксплуатации: частота вращения диска 1000 с-1, температура 23°С. Геометрия полноразмерного диска с лопатками повторяет чертежи натурной конструкции. МКЭ анализ полноразмерной модели диска с лопатками определяет НДС диска. При формировании расчетной схемы использовались 20-ти узловые квадратичные объемные элементы SOLID 95. Перемещения радиальных сечений диска, соответствующие плоскостям YOZ и XOZ были ограничены по нормали. При таком приложении граничных условий выполняются условия циклической симметрии, позволяющие перейти от полноразмерной модели к ее части в виде четверти диска. Ступичная часть диска была ограничена в перемещениях вдоль оси вращения.Based on the calculations described above, a simulation model of the dovetail lock joint of the high-pressure compressor (HPC) GTD D-36 is created. A simulation model of a dovetail lock joint with an indication of the loading pattern is shown in Figure 1. A simulation model of a disk rim is designed based on numerical analysis by the finite element method (FEM). For this, a FEM analysis of a full-sized disk with blades is performed using the ANSYS software package [ANSYS mechanical APDL theory reference release 14.5. ANSYS, Inc., Southpointe, 275 Technology Drive, CanonBurg, PA. 2012]. The input data for the FEM analysis of a full-sized disk are the material grade of the disk and blades: VT3-1 titanium alloy for the disk and 40X steel for the blades; and operating conditions: disk rotation speed 1000 s -1 , temperature 23 ° С. The geometry of the full-sized blade with blades repeats the drawings of the full-scale structure. FEM analysis of a full-sized model of a blade with blades determines the VAT of the disk. In the formation of the calculation scheme, 20-node quadratic volumetric elements SOLID 95 were used. The displacements of the radial sections of the disk corresponding to the planes YOZ and XOZ were bounded normal. With this application of the boundary conditions, the conditions of cyclic symmetry are fulfilled, which allow us to switch from the full-sized model to its part in the form of a quarter of the disk. The hub part of the disk was limited in movement along the axis of rotation.
Из результатов МКЭ анализа следует, что самой высоконагруженной зоной диска является радиусное сопряжение в замковом соединении диска и лопатки, так как в этой области реализуются напряжения, превышающие предел текучести материала. Таким образом, в данном радиусном сопряжении стенки и донышка паза возникают зоны пластических деформаций, что в совокупности с переменным характером работы двигателя во время эксплуатации ведет к накоплению повреждений, приводящих к образованию и развитию микро- и макротрещин. Задача имитационной модели - воспроизвести данную зону концентрации напряжений.From the results of the FEM analysis it follows that the highest loaded area of the disk is the radius conjugation in the interlocking connection of the disk and the blade, since stresses exceeding the yield strength of the material are realized in this region. Thus, in this radial conjugation of the wall and the bottom of the groove, zones of plastic deformations arise, which, together with the variable nature of the engine during operation, leads to the accumulation of damage, leading to the formation and development of micro- and macrocracks. The task of the simulation model is to reproduce this stress concentration zone.
Выбор геометрии имитационной модели осуществляют на основе сравнительного анализа НДС зон концентрации напряжений в имитационной модели обода диска и полноразмерного диска, с учетом влияния конструктивных элементов диска. Габаритные размеры и форма внешних обводов имитационной модели выбрана с точки зрения технологичности ее изготовления. Взаимное расположение и геометрические параметры крепежных отверстий проектируют на основе прочностного и численного анализа имитационной модели обода диска таким образом, чтобы не оказывать влияние на зону концентрации напряжений и исключить разрушение имитационной модели обода диска в местах крепления. Ширина имитатора хвостовика лопатки подбирается на основании прочностного расчета, так чтобы номинальные напряжения, действующие в хвостовике, были существенно ниже предела текучести материала. Имитатор хвостовика изготовлен из стали марки 40Х, предел текучести которой составляет 1006 МПа. Максимальная интенсивность напряжений в имитаторе хвостовика лопатки 368,8 МПа.The geometry of the simulation model is selected on the basis of a comparative analysis of the VAT of stress concentration zones in the simulation model of the disk rim and the full-sized disk, taking into account the influence of the structural elements of the disk. The overall dimensions and shape of the external contours of the simulation model are selected from the point of view of the manufacturability of its manufacture. The relative position and geometrical parameters of the mounting holes are designed on the basis of strength and numerical analysis of the simulation model of the disk rim in such a way as not to affect the stress concentration zone and to exclude the destruction of the simulation model of the disk rim at the attachment points. The width of the blade shank simulator is selected on the basis of strength calculation, so that the nominal stresses acting in the shank are significantly lower than the yield strength of the material. The shank simulator is made of steel grade 40X, the yield strength of which is 1006 MPa. The maximum stress intensity in the blade shank simulator is 368.8 MPa.
Величина нагрузок для испытания имитационной модели с толщиной, равной толщине натурного обода диска, превышает максимальное усилие, которое позволяет задавать двухосная испытательная машина. Поэтому толщина имитационной модели обода диска уменьшена в соответствии с условиями подобия механических испытаний [см. стр. 21, B.C. Золотаревский. Механические свойства металлов. Изд-во Металлургия. Москва. - 1983 г. - 352 с.].The magnitude of the loads for testing the simulation model with a thickness equal to the thickness of the full-scale rim of the disk exceeds the maximum force that allows you to set a biaxial testing machine. Therefore, the thickness of the simulation model of the disk rim is reduced in accordance with the conditions of similarity to mechanical tests [see p. 21, B.C. Zolotarevsky. The mechanical properties of metals. Publishing House Metallurgy. Moscow. - 1983 - 352 p.].
Следующим этапом работы является проектирование имитационной модели замкового соединения и подготовка рабочих чертежей для ее дальнейшего изготовления. Изготавливают две детали: имитатор обода диска и имитатор хвостовика. Марки материалов для изготовления имитационной модели обода диска и имитатора хвостовика следующие: титановый сплав ВТ3-1 (ГОСТ 26492-85) и сталь 40Х (ГОСТ 7417-75), соответственно.The next stage of work is the design of a simulation model of the castle connection and the preparation of working drawings for its further manufacture. Two parts are made: a disk rim simulator and a shank simulator. The grades of materials for the manufacture of a simulation model of the disk rim and the shank simulator are as follows: VT3-1 titanium alloy (GOST 26492-85) and 40X steel (GOST 7417-75), respectively.
Имитационная модель представляет собой имитатор обода диска 1 с имитатором хвостовика лопатки 2, установленным в пазе 3 имитатора обода диска 1. Имитатор хвостовика лопатки 2 выступает за боковые поверхности имитатора обода диска 1. Это сделано с точки зрения прочности хвостовика. В имитаторе обода диска 1 по обе стороны от паза 3 выполнены две пары отверстий 4 для приложения горизонтальной нагрузки Р2, и на оси расположения имитатора хвостовика лопатки 2 - отверстие 5 для приложения вертикальной нагрузки Р1. Также отверстие 5 для приложения вертикальной нагрузки Р1 выполнено в выступающей за боковые поверхности имитатора обода диска 1 части имитатора хвостовика лопатки 2. Количество, расположение и диаметр отверстий 4 и 5 спроектированы на основе прочностного и численного анализа имитационной модели обода диска 1 таким образом, чтобы не оказывать влияние на зону концентрации напряжений и исключить разрушение имитационной модели обода диска 1 в местах крепления [стр. 167, К.А. Басов. ANSYS в примерах и задачах, ООО «КомпьютерПресс». Москва - 2002 г. 224 с.]. В имитаторе обода диска 1 выполнено технологическое отверстие 6, которое имитирует компенсационное отверстие в полотне диска компрессора. Технологическое отверстие 6 в имитационной модели обода диска 1 выполняют при его наличии в конструкции рассматриваемого диска турбомашины, диаметр и расположение которого спроектированы в соответствии с условиями подобия механических испытаний [см. стр. 21, B.C. Золотаревский. Механические свойства металлов. Изд-во Металлургия. Москва. - 1983 г. - 352 с.]The simulation model is a
Изготовленную имитационную модель при помощи шпилек крепят посредством отверстий 4 и 5 в оснастку горизонтального и вертикального нагружения, располагаемую в захваты двухосной испытательной машины. В данной реализации способа изобретения была использована двухосная испытательная машина модель BI-00-502 50kN Biaxial test system, производитель фирма BiSS, (Индия).The fabricated simulation model is fastened by means of pins by means of
Распределяют нагрузку от испытательной машины на крепежные элементы имитатора обода диска и имитатора хвостовика лопатки.The load from the test machine is distributed to the fasteners of the disk rim simulator and the blade shank simulator.
На внутренней поверхности паза 3 воспроизводят контактные растягивающие напряжения путем приложения к имитационной модели замкового соединения нагрузок Р1 и Р2, значения которых были получены заранее - через отверстия 4 передается горизонтальная нагрузка Р2, а через отверстия 5 вертикальная нагрузка Р1, отношение которых равно величине центробежной силы лопатки и обода диска, при этом оси нагружения испытательной машины должны пересекаться в основании паза 3. Полученные расчетным методом для данного примера значения контактных растягивающих нагрузок P1 и Р2, которые необходимо приложить к имитационной модели, чтобы достигнуть искомого значения интенсивности эквивалентных напряжений σе=110 МПа в контрольной зоне, составили 23 кН и 46 кН соответственно.On the inner surface of the
Горизонтальное нагружение осуществляют посредством тяг с отверстиями, а нагружение в виде вертикального растяжения происходит посредством имитатора хвостовика лопатки, геометрия которого полностью воспроизводит геометрию паза под лопатку. Обязательным условием является сохранение смещения направляющей паза относительно оси вращения диска компрессора. Согласно рабочим чертежам завода-изготовителя оно составляет 23°.Horizontal loading is carried out by means of rods with holes, and loading in the form of vertical tension occurs by means of a blade shank simulator, the geometry of which fully reproduces the geometry of the groove under the blade. A prerequisite is the preservation of the offset of the guide groove relative to the axis of rotation of the compressor disk. According to the working drawings of the manufacturer, it is 23 °.
Предлагаемый способ позволяет воспроизводить в зоне радиусного сопряжения паза 3 имитатора обода диска 1 радиальные и окружные напряжения, крутящий момент и контактные напряжения, соответствующие эксплуатационным. Воспроизведение крутящего момента вызвано смещением оси паза 3 в окружном направлении относительно центра вращения имитатора обода диска 1. Приложение нагрузки к контактной поверхности паза 3 через отверстия 5 в имитаторе обода диска 1 и имитаторе хвостовика лопатки 2 по вертикальной оси позволяет воспроизводить радиальную составляющую центробежной силы имитатора хвостовика лопатки 2 и имитатора обода диска 1, приложение нагрузки к отверстиям 4 по горизонтальной оси позволяет воспроизводить окружную составляющую центробежной силы в имитаторе обода диска 1, место возникновения и траекторию роста трещины в пределах радиусного закругления паза, наблюдаемые при эксплуатации.The proposed method allows to reproduce in the zone of
Задают последовательность повторяющихся циклических растягивающих нагрузок и наблюдают за местами возможного возникновения трещины в пределах имитатора обода диска.The sequence of repeated cyclic tensile loads is set and the places of possible occurrence of cracks within the simulator of the rim of the disk are observed.
Трещина возникает в критической зоне замкового соединения на внутренней контактной поверхности в радиусном сопряжении стенки и донышка паза 3. При визуальном обнаружении трещины замеряют ее размеры и, наблюдая за местом возникновения трещины, продолжают испытания на прочность имитационной модели замкового соединения до полного разрушения. Фотографическое изображение имитационной модели замкового соединения после проведения испытаний приведено на фигуре 2.A crack occurs in the critical zone of the castle joint on the inner contact surface in the radial conjugation of the wall and the bottom of the
Определяют зависимость длины трещины от количества циклов нагружения имитационной модели. График зависимости для данного испытания представлен на фигуре 3. Согласно полученным данным, долговечность имитационной модели замкового соединения диска турбомашины составила 125295 циклов нагружения при максимальной длине трещины 15,25 мм. Скорость роста трещины варьировалась в диапазоне от 4,37Е-05 мм/цикл до 5,085Е-04 мм/цикл.The dependence of the crack length on the number of loading cycles of the simulation model is determined. The dependency graph for this test is presented in figure 3. According to the data obtained, the durability of the simulation model of the locking joint of the turbomachine disk was 125295 loading cycles with a maximum crack length of 15.25 mm. The crack growth rate ranged from 4.37E-05 mm / cycle to 5.085E-04 mm / cycle.
Предложенный способ испытаний на прочность замковых соединений дисков турбомашин позволяет исследовать широкий набор условий нагружения дисков ГТД, а также оценить эффективность тех или иных конструктивных мероприятий по критериям долговечности и циклической трещиностойкости при сложном напряженном состоянии.The proposed test method for the strength of the locking joints of the disks of turbomachines allows us to study a wide range of loading conditions for the disks of a gas turbine engine, as well as evaluate the effectiveness of various design measures according to the criteria of durability and cyclic crack resistance in a complex stressed state.
Согласно предлагаемому способу воспроизводится место возникновения и траектория роста трещины, наблюдаемые при эксплуатации диска компрессора, что проиллюстрировано на фигуре 4, слева изображение имитационной модели с образовавшейся трещиной, справа - изображение разрушения диска компрессора двигателя Д-36 в эксплуатации. Также идентичны характер излома и поверхность разрушения, что демонстрирует фигура 5.According to the proposed method, the place of occurrence and the growth path of the crack observed during operation of the compressor disk is reproduced, which is illustrated in figure 4, the image of the simulation model with the crack formed on the left, and the image of the destruction of the compressor disk of the D-36 engine in operation on the right. The fracture nature and fracture surface are also identical, as shown in Figure 5.
Таким образом предложен новый способ испытания на прочность замкового соединения дисков турбомашин, позволяющий реализовать изменяемую степень двухосности напряжений, связанную с варьированием режимов эксплуатации дисков турбомашин, и определить характеристики долговечности замкового соединения, точное воспроизведение места возникновения, траектории и скорости роста трещины.Thus, a new method for testing the strength of the locking joint of the disks of turbomachines is proposed, which allows to realize a variable degree of biaxial stresses associated with the variation of the operating modes of the disks of the turbomachines and to determine the durability of the locking joint, the exact reproduction of the place of occurrence, trajectory, and crack growth rate.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019142532A RU2726137C1 (en) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | Turbomachine disc locking assembly strength test method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019142532A RU2726137C1 (en) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | Turbomachine disc locking assembly strength test method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2726137C1 true RU2726137C1 (en) | 2020-07-09 |
Family
ID=71510078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019142532A RU2726137C1 (en) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | Turbomachine disc locking assembly strength test method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2726137C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118565784A (en) * | 2023-05-19 | 2024-08-30 | 上海交通大学 | A method for testing and simulating contact stress of blade disk structure connection interface |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1114916A1 (en) * | 1983-03-01 | 1984-09-23 | Предприятие П/Я А-3438 | Method and device for testing turbine blade disks for strength |
| RU99112877A (en) * | 1999-06-15 | 2001-04-10 | Открытое акционерное общество "Рыбинские моторы" | METHOD FOR DETERMINING CYCLIC DURABILITY OF TURBO MACHINES |
| US6250166B1 (en) * | 1999-06-04 | 2001-06-26 | General Electric Company | Simulated dovetail testing |
| RU2511214C2 (en) * | 2012-06-25 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук | Method for determining service life of turbomachine discs |
| RU153512U1 (en) * | 2014-12-10 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук | DEVICE FOR TURNING A TURBOCHARGED VEHICLE DISC TEST FOR STRENGTH |
-
2019
- 2019-12-11 RU RU2019142532A patent/RU2726137C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1114916A1 (en) * | 1983-03-01 | 1984-09-23 | Предприятие П/Я А-3438 | Method and device for testing turbine blade disks for strength |
| US6250166B1 (en) * | 1999-06-04 | 2001-06-26 | General Electric Company | Simulated dovetail testing |
| RU99112877A (en) * | 1999-06-15 | 2001-04-10 | Открытое акционерное общество "Рыбинские моторы" | METHOD FOR DETERMINING CYCLIC DURABILITY OF TURBO MACHINES |
| RU2511214C2 (en) * | 2012-06-25 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук | Method for determining service life of turbomachine discs |
| RU153512U1 (en) * | 2014-12-10 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский научный центр Российской академии наук | DEVICE FOR TURNING A TURBOCHARGED VEHICLE DISC TEST FOR STRENGTH |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118565784A (en) * | 2023-05-19 | 2024-08-30 | 上海交通大学 | A method for testing and simulating contact stress of blade disk structure connection interface |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shi et al. | An investigation of fretting fatigue in a circular arc dovetail assembly | |
| Zeng et al. | Vibration response analysis of a cracked rotating compressor blade during run-up process | |
| Papanikos et al. | Three-dimensional nonlinear finite element analysis of dovetail joints in aeroengine discs | |
| Mir-Haidari et al. | Nonlinear effects of bolted flange connections in aeroengine casing assemblies | |
| Booysen et al. | Fatigue life assessment of a low pressure steam turbine blade during transient resonant conditions using a probabilistic approach | |
| US20100263453A1 (en) | Apparatus and method for simulating lifetime of and/or stress experienced by a rotor blade and rotor disc fixture | |
| Shlyannikov et al. | Fracture analysis of turbine disks and computational–experimental background of the operational decisions | |
| JP6883121B2 (en) | Extending the life of power turbine disks that are corroded and damaged during operation | |
| Shlyannikov et al. | Structural integrity assessment of turbine disk on a plastic stress intensity factor basis | |
| CN105209882A (en) | Test bench combining high-frequency tribological stress and oligocyclic fatigue | |
| Agrapart et al. | Multi-physics numerical simulation of an experimentally predicted rubbing event in aircraft engines | |
| EP3418560A1 (en) | Test bench and method of use | |
| Giannella et al. | Surface crack modelling in an engine compressor disc | |
| RU2511214C2 (en) | Method for determining service life of turbomachine discs | |
| CN106796614B (en) | Method for analyzing 3D features using 2D probabilistic analysis | |
| Bessone et al. | Investigation on the dynamic response of blades with asymmetric under platform dampers | |
| Zhang et al. | Fretting fatigue in dovetail assembly and bridge-flat model: Verification of a life prediction model based on stress gradient | |
| Nan et al. | Vibrational responses and fatigue life of dynamic blades for compressor in gas turbines | |
| RU2726137C1 (en) | Turbomachine disc locking assembly strength test method | |
| RU2730115C1 (en) | Method of testing for strength of a disc of a turbomachine, having concentrators of stresses in the form of holes, and a device for its implementation | |
| RU2724356C1 (en) | Turbo-machine disc locking assembly strength test device | |
| Shlyannikov et al. | Failure analysis of an aircraft GTE compressor disk on the base of imitation modeling principles | |
| Sattar et al. | Gas turbine engine disk cyclic life prediction | |
| RU2579171C1 (en) | Method of testing strength of turbomachine vaned disc with fork joint | |
| Marquina et al. | Friction damping modeling in high stress contact areas using microslip friction model |