Общее ДЗ включает в себя расчёт диска в осесимметричной постановке (ДЗ №1) и сечения лопатки в 2D (ДЗ №2). ДЗ является актуальным и позволит провести необходимые расчёты на прочность в рамках дипломного проекта.

Индивидуальность ДЗ №1 достигается тем, значения размеров диска (рисунок 1) умножаются на произвольный коэффициент. Этот коэффициент для горизонтальных (размеры в осевом направлении) и в вертикальном (в радиальном) в общем случае различный.

В ДЗ №2 задано 6 различных сечений, номер которого для каждого варианта задаётся случайным образом.

В конце выполнения ДЗ необходимо сделать вывод о работоспособности конструкции исходя из получившихся величин запасов.

Само ДЗ, необходимые данные для его выполнения, а также примеры его оформления можно найти по ссылке.

ДЗ необходимо предоставлять в виде скрепленного отчёта, изображения которого должны быть представлены в цвете.

На рисунке 2 представлены поля напряжений Мизеса для диска и сечения лопатки.

Рисунок 2 - Распределение эквивалентных напряжений

При защите ДЗ необходимо будут заданы вопросы на понимание сути задачи.

Кривые Ларсона - Миллера

Для расчёта местных запасов длительной статической прочности (ДлСП), необходимо знать значения пределов ДлСП, которые можно определить по кривым ДлСП или, в случае отсутствия экспериментальных данных для заданных температур и длительностей, воспользоваться параметрической зависимостью Ларсона - Миллера.

P=T•(logτ+C),

где С – постоянная, равная, как правило, 20.

T – температура материала [K], (Sic! несмотря на то, что температура на деталях ГТД мы определяем в градусах Цельсия, в формулу надо подставлять температуру в градусах Кельвина.

τ – продолжительность нагружения, ч.

P – параметр Ларсона - Миллера (ПЛМ)

Пример:

Пусть максимальная и минимальная температура расчётной детали ГТД у нас меняется от 500 до 850°С, а время работы на этом режиме составляет 100 ч.

Тогда разбив диапазон допустимых температур на 5 участков и воспользовавшись формулой 1 получим:

Откуда по кривой, аналогичной показанной на рисунке 3, определяем значения длительной статической прочности.

Что делать если Ваши значения не укладываются в диапазон значений параметра Ларсона - Миллера, приведенный в справочнике (на рисунке 3 это соответствует значениям меньше 16500 и больше 24500) ?

В качестве первого приближения можно воспользоваться экстраполяцией, однако, в области высоких значений температур и, соответственно, параметра Ларсона - Миллера может происходить интенсивное разупрочнение материала, поэтому экстраполированные значения могут быть не верны. Для низких значений параметра Ларсона - Миллера допускается в качестве консервативного допущения брать крайнее значение (1050 МПа для примера на рисунке 3).