Page 82 - 理化检验-物理分册2023年第二期
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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 ] .
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                                                                [ 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.
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                                                                    [ J ] . 理化检验( 物理分册), 2016 , 52 ( 12 ): 878-883.
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                                                                    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.
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            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.




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