Page 82 - 理化检验-物理分册2023年第二期
P. 82
田 浩, 等: 某发动机压气机三级转子叶片断裂原因
转速范围内存在11阶共振, 诱发了叶片疲劳裂纹的
萌生和扩展。
4 结语
压气机三级转子叶片的断裂性质为疲劳断裂,
疲劳起源于叶片叶盆面距离进气边约0.8mm 的腐
蚀坑处; 叶片叶盆面存在腐蚀坑, 降低了叶片的抗疲
劳能力, 是叶片发生疲劳断裂的主要原因; 压气机三
图9 叶片的显微组织形貌
级转子叶片在工作范围内存在11阶共振, 诱发了叶
片疲劳裂纹的萌生和扩展。
参考文献:
[ 1 ] 刘庆瑔. 航空发动机叶片制造技术及失效分析[ M ] .
北京: 航空工业出版社, 2011.
[ 2 ] 陶春虎. 航空发动机转动部件的失效与预防[ M ] . 北
京: 国防工业出版社, 2000.
[ 3 ] 傅国如, 禹泽民, 王洪伟. 航空涡喷发动机压气机转子
叶片常见失效模式的特点与规律[ J ] . 失效分析与预
防, 2006 , 1 ( 1 ): 18-24.
[ 4 ] 孙智君, 刘荣, 刘国良. 压气机转子叶片掉块断裂分析
[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2016 , 52 ( 12 ): 878-883.
[ 5 ] 何玉怀, 刘昌奎, 张兵.TC11钛合金转子叶片断裂分
析[ J ] . 中国有色金属学报, 2010 , 20 ( 增刊 1 ): 365-
368.
[ 6 ] 高志坤, 胡霖, 张开阔, 等. 某高压压气机第 4级转子
叶片断裂分析[ J ] . 航空发动机, 2019 , 45 ( 6 ): 85-89.
[ 7 ] 李炯辉. 金属材料金相图谱[ M ] . 北京: 机械工业出版
图10 三级转子叶片理论模型11阶振型和振动应力分布
社, 2006.
正常, 叶盆面存在腐蚀坑, 降低了叶片的抗疲劳能 [ 8 ] 丁平, 黄燕晓. 基于 ANSYS的飞机发动机压气机叶
力 [ 11-12 ] , 是叶片发生疲劳断裂的主要原因。叶片叶 片模态分析[ J ] . 中国民航飞行学院学报, 2010 , 21
盆面其他部位局部也可见类似腐蚀坑, 分析认为叶 ( 4 ): 23-26.
[ 9 ] 曲文浩. 航空发动机压气机叶片的静力学及模态分析
片可能存在腐蚀防护不良的问题。
根据三级转子叶片的振型及应力计算结果可 [ D ] . 沈阳: 东北大学, 2012.
[ 10 ] 张栋. 失效分析[ M ] . 北京: 国防工业出版社, 2004.
知, 转子理论模型叶片11阶模态最大振动应力部位
[ 11 ] 李钊. 发动机压气机叶片断裂故障分析[ J ] . 失效分析
与叶片断裂疲劳起源部位接近, 即大致位于叶片叶
与预防, 2017 , 12 ( 2 ): 112-115.
盆面靠 近 进 气 边 位 置, 计 算 其 共 振 转 速 分 别 为 [ 12 ] 李其汉, 王延荣, 王建军. 航空发动机叶片高循环疲劳
3510r / min和4200r / min 。三级转子叶片在工作 失效研究[ J ] . 航空发动机, 2003 , 29 ( 4 ): 16-18 , 41.
( 上接第3页)
[ 6 ] 潘秋红, 张毅峰, 王雷刚, 等. 冷轧生产工艺对1100铝 [ 7 ] 吴青松, 祝洪川, 王立新, 等. 塑性应变比各向异性度
合金板塑性应变比与杯形件制耳率的影响[ J ] . 机械 与制耳率之间关系探讨[ J ] . 物理测试, 2013 , 31 ( 1 ):
工程材料, 2009 , 33 ( 9 ): 47-50. 14-16.
6 6