Page 63 - 理化检验-物理分册2022年第十一期
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魏雪莱, 等: 航空发动机飞附吊挂机匣裂纹的产生原因
利用宏观观察、 化学成分分析和力学性能测试等方 于飞附吊挂机匣转角内侧, 局部区域可见放射棱线。
法确定了某发动机壳体开裂的主要原因。目前对于 用扫描电镜( SEM ) 对断口进行观察, 可见疲劳
非整环类吊挂机匣裂纹产生原因的研究较少。某型 弧线和放射棱线汇聚于飞附吊挂机匣转角内侧, 距
发动机飞附吊挂机匣基体产生了裂纹, 笔者采用宏 端面约 2mm 处, 该处为疲劳源, 呈线源特征, 疲劳
观观察、 断口分析、 应力分析和有限元模拟分析等方 源区未见明显的冶金缺陷, 裂纹起源部位与零件表
法, 分析了裂纹产生的原因, 并制定了相应的解决措 面划痕未重合( 见图 3 )。
施, 以避免该类问题再次发生。
1 理化检验
1.1 宏观观察
该飞附吊挂机匣安装在风扇机匣下方, 主体为
扇段机匣形式, 材料为钛合金, 固定在风扇机匣安装
边和机匣的加强筋上。工厂完成试车后, 顺航向观
察, 发现该飞附吊挂机匣左侧、 内部转角附 近有裂
纹, 其他部位未见异常( 见图 1 )。
图 3 断口的 SEM 形貌
图 1 开裂飞附吊挂机匣的宏观形貌
1.3 应力分析
1.2 断口分析
飞附吊挂机匣所受的载荷是由侧向与垂向机动
断口的宏观形貌如图 2 所示, 可见明显的疲劳
过载产生的惯性力, 结合飞附吊挂机匣及安装在其
断口特征, 根据疲劳条带的方向可判断疲劳源区位
上的附件质量, 对整个飞附吊挂机匣的应力分布进
行测试, 结果如图 4 所示, 可知飞附吊挂机匣的最大
应力位于吊耳与安装板连接的螺栓孔处、 非裂纹部
图 2 断口的宏观形貌 图 4 飞附吊挂机匣应力分布的测试结果
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