ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ТЕРМОЦИКЛИЧЕСКОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ МОДЕЛЕЙ ЖАРОВЫХ ТРУБ С РАЗЛИЧНЫМИ УГЛАМИ НАКЛОНА ОХЛАЖДАЮЩИХ КАНАЛОВ

Аннотация

Обсуждается проблема оценки прочности и ресурса ответственных инженерных объектов, эксплуатационные свойства которых характеризуются многопараметрическими нестационарными термомеханическими воздействиями. Рассмотрены некоторые деградационные механизмы конструкционных материалов (металлов и их сплавов), характерные для данных объектов. Сформулированы основные требования к математическим моделям накопления усталостных повреждений. На базе развитого варианта определяющих соотношений механики поврежденной среды проведен численный анализ влияния угла наклона охлаждающих каналов на термоциклическую долговечность моделей жаровых труб камер сгорания газотурбинных двигателей. Особое внимание уделено вопросам исследования процессов сложного термоциклического деформирования и накопления усталостных повреждений, сопровождающихся вращением главных площадок тензоров напряжений, полных и пластических деформаций и процессам накопления усталостных повреждений. Сопоставление результатов проведенных расчетов с экспериментальными данными показало, что развитая модель механики поврежденной среды качественно и с необходимой для инженерных расчетов точностью количественно описывает опытные данные и может эффективно применяться для оценки термоциклической долговечности материалов и конструкций при многоосных непропорциональных путях термоциклического нагружения.

Ключевые слова: термоциклическая долговечность, механика поврежденной среды, сложное деформирование, модельные образцы жаровых труб, охлаждающий канал, угол наклона, макроскопическая трещина, прочность, разрушение.