Введение
1. Современное состояние проблемы расчетов на прочность роторов турбомашин на примере анализа роторов авиационных ГТД 11
1.1. Обоснование необходимости учета контактного взаимодействия деталей сборной конструкции ротора турбомашины 11
1.2. Применение упруго-пластической контактной задачи метода конечных элементов для оценки прочности сборных роторов турбомашин 14
Выводы по главе 20
2. Математическая модель расчета кинетики НДС для оценки прочности сборных конструкций роторов турбомашин 22
2.1. Основные зависимости метода конечных элементов для расчета объемного НДС деталей турбомашин 22
2.2. Разработка контактного конечного элемента для реализации задач расчета условий сопряжений деталей турбомашин 37
2.3. Математическая модель расчета упругопластического поведения материала деталей турбомашин 48
2.4. Применение численного итерационного метода для нелинейного анализа прочности роторных систем ГТД 58
2.5. Структура пакета прикладных программ и блок-схема алгоритма расчета НДС сборных конструкций роторов турбомашин с учетом истории нагружения 62
Выводы по главе 74
3. Численно-экспериментальное обоснование и проверка достоверности расчетов упруго-пластического НДС сборных роторов турбомашин 76
3.1. Анализ точности сходимости численного решения упругой задачи МКЭ на примере диска постоянной толщины с центральным отверстием и диска турбины с нецентральным отверстием крепления 78
3.2. Анализ точности и сходимости для решения задачи расчета контактной жесткости сопряжения деталей и применяемого контактного конечного элемента 94
3.3. Анализ точности и сходимости численного решения упруго-пластической задачи МКЭ на примере диска турбины реального профиля с нецентральными отверстиями крепления 102
3.4. Отработка цикла повторно-статического нагружения и кинетики пластического поведения на принципиальной конструкции сборного ротора ГТД в ходе нескольких циклов нагружения 110
Выводы по главе 113
4. Численный эксперимент на реальной сборной конструкции ротора турбины ГТД 114
4.1. Разработка конечноэлементной модели реальной конструкции сборного ротора ГТД 111
4.2 Решение упруго-пластической контактной задачи расчета НДС сборного ротора турбины 133
4.2.1. НДС ротора на исходном режиме I, определяемым условиями сборки конструкции ротора, без внешней нагрузки 133
4.2.2. НДС ротора на режиме 2 в условиях максимального рабочего нагружения 141
4.2.3. НДС ротора на режиме 3 (останова) 158
4.3. Отработка цикла повторно-статического нагружения и кинетики пластического поведения сборной конструкции ротора на максимальном рабочем режиме нагружения сборного ротора ГТД 168
Выводы по главе 171
Заключение 173
Библиографический список 175
Приложение 185
