Расчет диска с учетом пластических деформаций

Разделов с описанием конструкции и особенностей расчета деталей газовых турбин не было во втором издании, они написаны заново. Существенно расширено содержание некоторых глав. Так, в главе, посвященной специальным задачам расчета дисков, приведены основы расчета сварных и цельнокованых роторов, методика расчета упругих дисков распространена па расчет дисков с учетом пластических деформаций и деформаций ползучести, что целесообразно с методической точки зрения. [c.3]

РАСЧЕТ ДИСКА С УЧЕТОМ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИИ [c.241]

Рис. 188. К расчету диска с учетом пластических деформаций

К расчету диска с учетом пластических деформаций (нулевое приближение) [c.249]

На рис. 6.19 показаны результаты расчета диска с учетом пластических деформаций. Для сравнения там же показаны результаты расчета без учета пластической деформации. Видно, что пластические деформации снижают пиковые напряжения. В основной части диска сохраняется упругое напряженное состояние, хотя величины напряжений несколько возрастают. В целом диск сохраняет работоспособность. [c.315]

Основным методом расчета дисков ГТД является расчет на кратковременную и длительную прочность при действии центробежных нагрузок [4]. Расчет производится с учетом пластических деформаций и ползучести материала. Для дисков сложной формы необходимо учитывать действие изгибающих моментов. Диски турбины, имеющие значительную массу, неравномерно нагреты как по радиусу, так и по сечению (в особенности на нестационарных режимах). Температурные напряжения в дисках турбин являются важным компонентом, влияющим на напряженное состояние. При расчете определяется запас статической прочности по напряжениям во всех сечениях диска на каждом из режимов нагружения [c.83]

Начальная конфигурация сечения диска показана на рис. 7.3, а сплошными линиями распределение напряжений при заданной нагрузке приведено на рис. 7.3, б также сплошными линиями. Профиль проекта диска, полученный программой при расчете напряжений, с учетом пластических деформаций, изображен штрихпунктирной линией. Запасы прочности и масса диска в проекте I даны в табл. 7.2. Диск минимальной массы получен при выполнении всех ограничений по запасам прочности, причем решение лежит на границах по k , и koQ. Учет ползучести вносит поправку в проект (проект II, штриховые линии). Перераспределение напряжений, связанное с ползучестью, приводит [c.206]

РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ СОСТАВНЫХ ДИСКОВ И ТРУБ ИЗ РАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ С УЧЕТОМ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИИ [c.217]

Т а р а б а с о в Н. Д., Расчет составных дисков и труб из разных материалов с учетом пластических деформаций. Труды Московского авиационного института № 17, 1952. [c.266]

Расчет напряжений в диске с учетом пластических напряжений, разработанный И. А. Биргером [11, 17, 29], опирается на основные положения теории пластичности. По одной из основных гипотез этой теории, подтвержденной многочисленными экспериментами, принимается, что переход упругого состояния в пластическое происходит тогда, когда эквивалентное напряжение, называемое интенсивностью напряжений и определяемое по формуле (6.88), достигает предела текучести. Связь между напряжением и относительной деформацией, включая пластическую деформацию, определяется экспериментальной диаграммой растяжения образца (рис. 6.21). Эта связь, т. е. вид диаграммы, зависит только от свойств материала и почти не зависит от типа напряженного состояния. Таким образом, диаграмма, полученная в экспериментах для одноосного-растяжения образца, может служить выражением связи между интенсивностью напряжений и интенсивностью деформаций в сложном упругопластическом напряженном состоянии. [c.313]

Диски турбин в зоне высоких температур работают в условиях ползучести. Задачей расчета дисков на ползучесть является определение суммарной пластической деформации за весь период срока службы турбины и распределения напряжений в теле диска с учетом ползучести материала. [c.242]

Для проведения дальнейшего расчета необходимо иметь для всех сечений, где возникают пластические деформации, диаграммы растяжений для материала диска с учетом температуры в сечении (рис. 6.22). На прямой, являющейся продолжением прямого участка диаграммы растяжения, откладывается эквивалентное напряжение (точка Л). Точка А показывает интенсивность деформации бц. Однако найденной интенсивности деформаций соответствует интенсивность напряжения, определяемая точкой В, лежащей на кривой деформирования. Тогда через точку В проводится прямая, угол наклона которой является секущим модулем упругости для данного сечения [c.314]

Далее по формулам (4.8)—(4.10) и изложенной в п. 4 методике расчета определяем усилия Р,- с учетом упруго-пластической деформации соответствующих зубцов. Эти усилия имеют следующие значения Р = 865 я Р, = 5580 н Рд = 9420 н Р = И 360 н. Из рассмотрения рис. 15 и 16 следует, что для лопатки предельное усилие P pg = 12 300 н (обозначено № 3), а для диска Р р д = = 14 700 н (обозначено № 4). [c.63]

Основным результатом проведенных р этих работах исследований явилась полная диаграмма приспособляемости, изображенная на рис. 6. В работе [187] эта диаграмма была обобщена с учетом ползучести. С этой целью изохронная кривая ползучести аппроксимировалась идеализированной диаграммой подобно тому, как было сделано в [23] при расчете дисков. Полученные результаты распространены на случай развитого знакопеременного течения, хотя в данных условиях использование изохронных кривых может приводить к существенным ошибкам вследствие взаимного влияния процессов пластического деформирования и ползучести, происходящих в разных направлениях. Авторы работы [187] принимают, что деформация, накопленная к моменту приспособляемости (или неупругой стабилизации), равна допуску, по которому производится схематизация диаграммы деформирования. Поскольку деформированное состояние оболочки ТВЭЛ близко к однородному, это допущение представляется приемлемым. Некоторые результаты работ [84, 85, 187] были включены в американский КОД по проектированию сосудов давления в атомной энергетике [79]. Отметим также, что в материалах и программах прошедших четырех международных конференций по строительной механике в реакторостроении (1971, 1973, 1975, 1977 гг.) уделено значительное внимание теории приспособляемости, рассматриваемой в качестве одного из основных направлений при анализе поведения конструкций в условиях циклических механических и тепловых воздействий. [c.43]

Определение необратимых деформаций. Остаточные деформации в дисках, работающих при циклическом нагружении, могут определяться путем расчета кинетики напряженно-деформированного состояния с учетом истории нагружения. Алгоритмы таких расчетов основаны на использовании различных модификаций теорий пластического течения и теорий ползучести при неизотермическом нагружении [13, 29, 31, 35, 271, 297, 298]. [c.484]

В связи с задачами о термонапряженности с учетом температурных зависимостей упругих и дилатометрических свойств, а также пластических деформаций, развиваюш ихся во времени, была разработана их трактовка в интегральных уравнениях, позволившая использовать методы итерации (повторения) и средства вычислительной техники и тем самым получить решения при сложных конструктивно заданных граничных условиях и экспериментально определенных уравнениях состояния. На этой основе были разработаны способы расчета на прочность и ползучесть с учетом температурных градиентов дисков и лопаток газовых и паровых турбин, трубопроводов и фланцевых соединений, толстостенных корпусов и несущих оболочек и других неравномерно нагретых конструкций. [c.40]

При очень большом числе циклов нагоужения (порядка 10 -1 (г), характерном для транспортных ГТУ (судовых, авиационных), и температурах, при которых ползучесть металла в пределах полотна диска не играет существенной роли, представляется наиболее обоснованным требование практически полного отсутствия пластических деформаций во всех циклах (за исключением разве некоторого, относительно небольшого, количества первых циклов). Этому требованию проще всего удовлетворить при проектировании с использованием расчетов, основанных на теории приспособляемости. Поэтому такой подход в последнее время кладется в основу нормирования запасов прочности для циклических режимов (с учетом температурных напряжений), соответствующих наиболее часто встречающимся в эксплуатации маневрам ГТУ. При этом следует отметить, что в тех случаях, когда в пределах полотна диска имеют место значительные концентраторы напряжений (на ободе, у отверстий для крепления и т.д.), обычный его упругий расчет (лежащий в основе расчета дисков по теории приспособляемости) необходимо дополнять расчетом его по схеме плоской задачи или пространственной осесимметричной задачи теории упругости (например, методом конечных элементов) с тем, чтобы при нахождении условий приспособляемости учесть фактические значения напряжений в районе концентраторов. В тех случаях, когда диск ГТД работает при таких температурах, при которых уже нельзя пренебречь ползучестью его материала, расчет диска по теории приспособляемости (даже если в рамках этого расчета вместо предела текучести используется какая-либо другая характеристика материала, связанная с ползучестью, например предел ползучести сгл на соответствующей базе и циклический предел упругости в условиях ползучести Sт), представляется недостаточным и его желательно дополнять расчетом стабилизированного цикла [71] и деформаций ползучести, накапливаемых в каждом таком цикле. Применительно к переменным режимам аварийного типа Например, пуск из холодного состояния с последующим мгновенным или просто очень быстрым набором перегрузочной мощности), в процессе которых могут возникать относительно большие пластические деформации (и, может быть, ползучесть), но зато известно, что число таких циклов нагружения за весь срок службы двигателя невелико (например, несколько десятков) описанный выше подход уже не является целесообразным. Для оценки запасов прочности применительно к таким режимам (определяемых как отношение числа циклов до разрушения или появления макроскопической трещины к фактическому числу циклов) необходим расчет, как минимум, параметров стабилизированного цикла или полный расчет кинетики нагружения - цикл за циклом, а также знание соответствующих критериев разрушения, учитывающих накопление повреждений от необратимых деформаций любого типа. аяя [c.483]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...