用于气冷涡轮叶片高周疲劳裂纹试验的叶片及设计方法技术

技术编号:41303730 阅读:17 留言:0更新日期:2024-05-13 14:49
本发明专利技术涉及航空发动机技术领域,公开了用于气冷涡轮叶片高周疲劳裂纹试验的叶片及设计方法,采用叶片振动试验台对气冷单晶涡轮叶片进行振动特性及疲劳试验,将叶身未出现疲劳裂纹的气冷单晶涡轮叶片的榫头的榫齿两侧进行对称切割,使得切割榫齿后振动台上气冷单晶涡轮叶片固持位置降低,能够使气冷涡轮叶片振动频率产生了较大幅度的降低,从而将气冷单晶涡轮叶片的高周疲劳裂纹由榫头喉部转移到叶身上薄弱位置,使得气冷单晶涡轮叶片的疲劳裂纹试验更加贴合的发动机的实际使用场景,为气冷单晶涡轮叶片设计提供重要参考依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空发动机,公开了用于气冷涡轮叶片高周疲劳裂纹试验的叶片及设计方法


技术介绍

1、通常在振动台上获取涡轮叶片振动特性及高周疲劳性能,主要通过压块使涡轮叶片悬臂固持安装在振动台上进行高周疲劳试验。试验时在叶片一阶弯曲固有频率下产生大位移振幅的振动,让叶片最危险截面处产生大应力而疲劳破坏。然而现实技术中通过振动台进行高应力水平振动疲劳试验时,由于叶片频率过高会出现台面最大推力时,叶片上的振动响应水平无法达到其高周疲劳强度而无法使叶片出现疲劳裂纹,且振动台长时间在大推力、满负荷条件下工作极易损毁振动台动圈。

2、另外,涡轮叶片通过压块悬臂固持安装在振动台上的边界与发动机状态边界不同,振动台上固持叶片榫头,振动应力最大位置往往出现在喉部倒圆位置或者伸根处较薄弱的位置,从而出现高周疲劳裂纹。而发动机状态涡轮叶片一阶弯曲振动受到阻尼效果的影响,伸根以下不是最危险的位置,叶身靠近叶根的应力集中部位包括气膜孔、劈缝、绕流柱等更容易产生高周疲劳裂纹。因此需要获取叶身部位高周疲劳强度进行高周疲劳强度储备计算。

3、对于涡轮叶片一阶弯曲频本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于气冷涡轮叶片高周疲劳裂纹试验的叶片设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于气冷涡轮叶片高周疲劳裂纹试验的叶片设计方法,其特征在于,切割线为两侧的榫齿节线,所述榫齿节线为切割后切割面的剩余榫齿部位齿面宽度与槽面宽度之间的差值小于等于预设阈值所确定的位置。

3.根据权利要求2所述的用于气冷涡轮叶片高周疲劳裂纹试验的叶片设计方法,其特征在于,所述预设阈值的取值范围为,为榫齿的齿面长度,单位为毫米。

4.用于气冷涡轮叶片高周疲劳裂纹试验的叶片,其特征在于,所述叶片是由权利要求1所述的用于气冷涡轮叶片高周疲劳裂纹试验的叶片设计方法切割获...

【技术特征摘要】

1.用于气冷涡轮叶片高周疲劳裂纹试验的叶片设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于气冷涡轮叶片高周疲劳裂纹试验的叶片设计方法,其特征在于,切割线为两侧的榫齿节线,所述榫齿节线为切割后切割面的剩余榫齿部位齿面宽度与槽面宽度之间的差值小于等于预设阈值所确定的位置。

3.根据权利要求2所述的用于气冷涡轮叶片高周疲劳裂纹试验的叶片设计方法,其特征在于,所述预设阈值的取值范围为,为榫齿的齿面长度,单位为毫米。

4.用于气冷涡轮叶片高周疲劳裂纹试...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡中伟王梅潘容许文昌李昆
申请(专利权)人:中国航发四川燃气涡轮研究院
类型:发明
国别省市:

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