Методы расчетного определения скорости роста трещин усталости, ползучести и термоусталости в поли- и монокристаллических лопатках ГТУ

Abstract

Исследуется кинетика роста трещин различной природы (усталости, ползучести и термоусталости) в лопатках газотурбинных установок на основе прямого конечноэлементного пошагового моделирования процесса распространения трещин в трехмерной постановке. Для прогнозирования скорости роста трещин усталости используются критерии, основанные на применении коэффициентов интенсивности напряжений (или J-интегралов), для трещин ползучести – C*-интегралов, для трещин термоусталости – коэффициентов интенсивности напряжений (или J-интегралов) и C*-интегралов. Рассматриваются методы определения долговечности поликристаллических лопаток, а также обсуждается специфика расчетов кинетики роста трещин в монокристаллических лопатках. Представлены примеры результатов конечноэлементных расчетов процессов роста трещин усталости, ползучести и термоусталости в рабочих лопатках газотурбинных установок.

Досліджується кінетика росту тріщин різної природи (утоми, повзучості і термоутоми) в лопатках газотурбінних установок на основі прямого скінченноелементного покрокового моделювання процесу розповсюдження тріщин у тривимірній постановці. Швидкість росту тріщин утоми, повзучості і термоутоми прогнозують за допомогою критеріїв, що базуються на використанні коефіцієнтів інтенсивності напружень (або J-інтегралів), C* -інтегралів та коефіцієнтів інтенсивності напружень (або J-інтегралів) і C* -інтегралів відповідно. Розглядаються методи визначення довговічності полікристалічних лопаток та обговорюється специфіка розрахунків кінетики росту тріщин у монокристалічних лопатках. Представлено приклади результат ів скінченноелементних розрахунків процесу росту тріщин утоми, повзучості і термоутоми в робочих лопатках газотурбінних установок.