2. Объект исследований и упрочненный опц двигателя

2.1 Объектом исследований является рабочая лопатка первой ступени проектируемого авиационного ГТД, Материал лопатки – жаропрочные сплавы ЖС-6 или ЖС-32.

Варианты значений σ_max и T_max в критической точке лопатки приводятся в таблице 1.

Таблица 1

№№	Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8
1	Материал	ЖС-32				ЖС-6
2	Температура, Tmax , °С	900		1000		900		1000
3	Напряжение, σmax , МПа	200	150	200	150	200	150	200	150

2 .2 Упрощенный ОПЦ двигателя имеет следующий вид:

Параметры ОПЦ:

t_max=4 мин; t_кр1=60 мин; t_кр2= t_кр3=26 мин.

n_кр/n_max=0.85.

3. Цели и задачи лабораторной работы

Целью настоящей лабораторной работы является выработка навыков получения оценок повреждений Π_t и П_N рабочей лопатки турбины за один ОПЦ по критериям ДП и МЦУ соответственно.

К выполнению предлагаются две задачи, сформулированные ниже.

4. Порядок проведения работы

Бригада из 1-2 студентов получает от преподавателя вариант данных по рабочей лопатке, приведенных в таблице 1, решают следующую задачу в заданной последовательности:

Задача 1. Расчет повреждаемости лопатки Π_t по ДП за один ОПЦ.

Порядок выполнения:

1. Занести исходные данные по лопатке и ОПЦ в лабораторный журнал.

2. Предполагая равенство температур Т_max≈T_кр на максимальном и крейсерском режимах, рассчитать напряжения на крейсерском режиме по формуле:

, (7)

а повреждаемостью на режимах малого газа в последующем будем пренебрегать.

3. По модели Ларсона-Миллера Приложения 2-4 рассчитать времена до разрушения t_{p max} t_{p кр} .

4. По формуле:

, (8)

рассчитать повреждение лопатки Π_t по ДП за один ОПЦ.

4.2 Задача 2. Расчет повреждаемости лопатки П_N по МЦУ за один ОПЦ.

Из анализа ОПЦ следует, что в нем четко выделяется один основной цикл 1 "режим 0 – режим максимальный – режим 0" и два подцикла "режим крейсерский – режим максимальный – режим крейсерский".

Порядок выполнения:

1. Рассчитать размахи деформаций в соответствии с формулой (6) для основного цикла Δε₁ и подциклов Δε₂ по формулам:

, (9)

, (10)

2. Определить количество основных циклов до разрушения N_{р 1} из уравнения Мэнсона (5), подставив в него значения Δε₁ и . Методика решения уравнения (5) приведена Приложении 1.

3. Определить количество подциклов до разрушения N_{р 2} из уравнения (5), подставив в него значения Δε₂ и .

4. Рассчитать повреждаемость П_N по МЦУ для одного ОПЦ по следующей формуле, вытекающей из формулы (4):

, (11)

5. Требования к оформлению лабораторной работы

В лабораторном журнале каждого студента должны быть приведены:

1. Информация по исследуемой рабочей лопатке турбины (подраздел 2.1).

2. Вид упрощенного ОПЦ (раздел 2.2).

3. Основные расчетные формулы.

4. Ход и результат расчетов повреждаемостей Π_t и П_N по критериям ДП и МЦУ за один принятый ОПЦ.

5. Таблицы решения уравнения Мэнсона.