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摘要
轮盘是航空燃气涡轮发动机的关键零件，主要承担安装转子叶片、传递转矩、减小鼓筒工作变形等重要作用。国内外针对损伤容限方法和工具等进行了持续30多年的研究。考虑到国内轮盘的裂纹扩展研究还没有进入应用阶段，民用航空发动机的设计和适航取证还缺少足够准确的方法、工具用于计算和确认轮盘的裂纹扩展寿命，因此，以某航空发动机高压压气机第一级钛合金轮盘为研究对象，采用三维有限元仿真计算裂纹尖端应力应变场，基于Paris公式和NASGRO公式分别计算了某级压气机钛合金轮盘的裂纹扩展寿命，对裂纹扩展进行了试验验证，采用电火花加工工艺在盘心预制平行于子午面的模拟裂纹，在高速旋转试验台上进行高温低循环裂纹扩展试验。结果表明：在进行30000次循环后裂纹扩展至7.475 mm；两种仿真分析得到的裂纹扩展寿命较实测值分别偏低16.67%和31.33%,NASGRO公式预测结果更趋于保守和安全，因此NASGRO公式具备工程应用的可行性和优势。
- 出版日期2023
- 单位中国航发商用航空发动机有限责任公司
