В а с и л ь е в
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
РАСЧЕТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ
ДЕТАЛЕЙ ТУРБИН С ПОМОЩЬЮ
ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОЙ МОДЕЛИ
ПОЛЗУЧЕСТИ В КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОМ
КОМПЛЕКСЕ ANSYS
Описано применение пользовательской модели, в которой учитываются различные гипотезы ползучести для оценки кинетики напряженно-деформированного состояния и расчетной долговечности деталей турбин в конечно-элементном комплексе ANSYS. <...> Детали турбин, в особенности лопатки, длительно работают в
условиях неравномерного нагрева при высоких температурах, при
этом характеристики материала в процессе эксплуатации изменяются. <...> При расчетах напряженно-деформированного состояния (НДС) и
прочности необходимо учитывать вязкопластическое деформирование и ползучесть материала. <...> Современные методы расчетов, в том
числе конечно-элементные, позволяют проводить расчеты лопаток
турбин с использованием данных о физически нелинейных свойствах
материала, включая ползучесть. <...> В данной работе описывается способ расчета кинетики НДС для
изотропных сплавов. <...> Монокристаллические сплавы предлагается
рассматривать как изотропные со свойствами, соответствующими
кристаллографической ориентации [001]. <...> Это допущение достоверно
для зон пера лопатки, так как направление основных напряжений
совпадает с радиальным. <...> Для зон трактовых и бандажных полок такое допущение может привести к большим ошибкам в определении
НДС, поэтому в дальнейшем планируется разработать метод, в котором будет учтена анизотропия характеристик ползучести. <...> В то же время для проведения расчетов необходимы характеристики ползучести, описывающие поведе166
ISSN 0236-3941. <...> 2012
ние материала лопатки во всем рабочем диапазоне условий эксплуатации. <...> Явление ползучести — это нелинейное изменение во времени
деформаций (собственно ползучесть) и напряжений (релаксация),
возникших в начале приложения нагрузки. <...> 1) неустановившаяся ползучесть — на этой стадии происходит
упрочнение и скорость ползучести уменьшается <...>