盘用材料缺口特征尺寸对缺口强度的影响
2021-05-18胡绪腾冯引利宋迎东
航空发动机 2021年2期
汪 洁 ,胡绪腾 ,贾 旭 ,孙 力 ,冯引利 ,宋迎东
(1.南京航空航天大学江苏省航空动力系统重点实验室机械结构力学及控制国家重点实验室,南京 210016;2.中国科学院工程热物理研究所轻型动力实验室,北京100190)
0 引言
由于结构设计需要,在航空发动机压气机盘、鼓筒等零件上不可避免的存在榫槽、通气孔、螺栓孔等各种类型的几何不连续性结构特征。可以将这些结构特征当作广义的缺口,缺口附近的应力集中造成轮盘内的应力应变分布不均匀、处于多轴应力状态,使得这些几何不连续的结构特征成为强度薄弱部位,最先开始破坏。因此,有必要通过典型航空材料缺口件模拟几何不连续性结构特征,结合强度理论,探究缺口几何特征尺寸对航空发动机复杂结构件抗拉强度的影响规律。
国内外学者针对缺口件静强度问题开展了大量的理论和试验研究。文献[1]认为缺口的存在会引起缺口根部的应力集中和应变集中,使缺口处位于3 向应力状态,而使材料的塑性变形受到约束,并提高材料的屈服强度;梁永生等[2]进一步提出:将材料的塑性变形受到约束后对材料屈服强度的提高定义为应力强化系数Q,其与缺口处的最大应力成正比,对于高强度和超高强度材料,其缺口敏感性高已成为限制其强度水平进一步发展的重要问题;田伟等[3]对TC17合金光滑和缺口试样进行有限元计算,结合试验结果表明,由于缺口的存在,在缺口部位造成的应力……
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