Введение
1. Анализ современного состояния науки и практического опыта об оценках прочности, надежности и ресурса ГТУ 29
2. Экспериментальные методы оценки напряженности и сопротивляемости переменным напряжениям образцов и деталей ГТУ и использование их для определения надежности. Объекты исследования 53
2.1. Оценка надежности лопаток турбокомпрессоров методом тензометрирования 58
2.1.1 Измерение деформаций основных деталей ГТУ при их эксплуатации и в стендовых условиях 58
2.1.2. Точность измерения переменных механических напряжений 61
2.1.2.1 Дисперсия свойств тензорезисторов, вызванная их нестабильностью 64
2.1.2.2 Дисперсия, вызванная различной жесткостью защемления детали 64
2.1.2.3 Дисперсия, вносимая погрешностью тарирования измерительного тракта 65
2.1.2.4 Дисперсии, определяемые замерами по стрелочному прибору 65
2.2. Регистрация динамических процессов нагруженности деталей.
Частотный, амплитудный и фазовый анализ 68
2.2.1. Регистраторы. Магнитографы и цифровые накопители с аналого-цифровыми преобразователями (АЦП) 69
2.2.2. Обработка данных измерений динамических процессов 69
2.2.2.1. Погрешности при обработке динамических процессов с использованием аналового анализа 72
2.2.2.2. Погрешности обработки динамических процессов при использовании аналого-цифровых преобразователей и при обработке экспериментальных данных в цифровых ЭВМ 76
2.2.2.3. Методы обработки амплитудных данных сложных колебаний 78
2.3. Методы усталостных испытаний деталей и образцов, замковых соединений лопаток турбокомпрессоров 84
2.3.1. Резонансные усталостные испытания консольных лопаток турбин и компрессоров, элементов трубопроводов и других деталей 84
2.3.2. Методы исследования собственных частот, форм и распределения напряжений при колебаниях деталей по высшим формам колебаний 87
2.3.3. Выбор типа вибростенда для усталостных испытаний деталей 90
2.4 Метод усталостных испытаний лопаток турбокомпрессоров при случайных нагрузках 93
2.5. Математические методы анализа результатов усталостных испытаний 95
2.5.1. Методы определения значений пределов выносливости 95
2.6. Методы испытаний на усталость при высоких частотах (15000-20000Герц)и формах колебаний деталей 100
2.7. Методы испытаний на усталость замковых соединений лопаток и дисков в условиях асимметрии цикла 101
2.8. Методы ускоренных .усталостных испытаний 107
3. Особенности вибрационной напряженности лопаток турбокомпрессоров ГТУ в стендовых и эксплуатационных условиях 110
3.1. Анализ вибрационной напряженности деталей ГТУ 111
3.2 Особенности спектра колебаний реальных лопаток ГТУ 118
3.2.1. Динамическая напряженность направляющих лопаток осевого компрессора 122
3.2.2 Динамическая напряженность рабочих лопаток турбины 129
3.2.3. Демпфирование колебаний охлаждаемых лопаток турбины 132
3.3 Влияние эксплуатационных факторов на вибрационную напряженность лопаток силовых установок ГТУ летательных аппаратов 140
4. Усталостная прочность лопаток турбин и компрессоров транспортных ГТУ 151
4.1 Анализ результатов усталостных испытаний деталей при циклических нагрузках 151
4.2 Анализ результатов усталостных испытаний лопаток при случайных колебаниях 158
4.3 Методы повышения усталостной прочности лопаток осевого компрессора ГТУ 165
4.4 Влияние эксплуатационных факторов на усталостную прочность лопаток 184
5 Воздействие эксплуатационной повреждаемости лопаток осевого компрессора посторонними предметами на их усталостную прочность 186
5.1 Экспериментальное исследование усталостной прочности лопаток с повреждениями 191
5.2. Защита от повреждения лопаток и ее влияние на усталостную прочность 196
5.3. Исследование влияния забоин и процессов эрозии на усталостную прочность лопаток 199
5.4 Эффективность применения метода ускоренной оценки усталостной прочности лопаток 212
6. Методология современного определения ресурса деталей машин в условиях переменных напряжений 221
6.1. Надежность и определение ресурса лопаток ГТУ по переменным напряжениям 221
6.2. Расчетное определение числа эксплуатационных циклов нагружения до разрушения лопаток ГТУ 225
6.3. База данных для расчета долговечности лопаток ГТУ 238
Выводы 247
Список литературы 251
