Введение
1. Проектирование лопаток турбомашин на основе современных компьютерных технологий математического моделирования их объемного НДС 21
1.1. Вибрационная прочность лопаток турбомашин. Стержневые и оболочковые модели расчета НДС и собственных частот колебаний лопаток 21
1.2. Проектирование лопаток турбомашин на основе определения НДС и собственных частот колебаний на трехмерной виртуальной модели МКЭ. Выбор плотности конечно-элементной сетки при модальном анализе лопаток 30
1.3. Модальный анализ лопатки компрессора с наборным замком .40
1.4. Исследование влияния податливости диска на частоты собственных колебаний лопаток в системе типа «блиск». Критерий отстройки собственных частот колебаний лопатки от резонансных режимов при проектировании ГТД 44
1.5. Проектирование компрессорных лопаток повышенной эксплуатационной надежности 61
1.6. Нормирование допустимых повреждений входной кромки лопатки компрессора на основе математического моделирования объемного НДС 66
1.7. Основные выводы по использованию современных компьютерных технологий проектирования лопаток ГТД 75
2. Проектирование дисков ротора ГТД из никелевых сплавов на основе исследования их объемного НДС методом конечных элементов 76
2.1. Состояние вопроса по расчетной оценке статической прочности дисков ротора ГТД. Коэффициенты запасов статической прочности 78
2.2. Критерий несущей способности дисков из никелевых сплавов по предельной суммарной деформации 94
2.3. Экспериментальная оценка несущей способности дисков 97
2.4. Проектирование дисков ротора ГТД на основе критерия предельной суммарной деформации 101
2.5. Выводы 113
3. Неразрушающий метод вибродиагностики упругих тел с использованием в качестве диагностического признака локального мо дального параметра «обобщенная эквивалентная масса» 115
3.1. Состояние вопроса по методам диагностики упругих тел 116
3.2. Основные положения теории колебаний упругих тел 125
3.2.1. Динамическая податливость 131
3.2.2. Поперечные колебания стержня 134
3.3. Динамическая податливость при поперечных колебаниях стержня 139
3.4. Определение эквивалентных масс упругой системы при различных параметрах возбуждения и наблюдения 141
3.5. Нерезонансный метод определения эквивалентных масс упругого тела и его экспериментальная проверка 153
3.6. Обоснование метода вибродиагностики, основанного на использовании эквивалентных масс в качестве диагностического признака 163
3.7. Исследование скорости изменения эквивалентных масс и собственных частот колебаний стержня при возникновении и развитии в нем усталостной трещины 165
3.8. Выводы 177
4. Критерий повреждаемости твердого тела на основе математического моделирования объемного НДС методом конечных элементов .178
4.1. Численное определение эквивалентных масс упругих тел средствами системы ANSYS 178
4.2. Математическое моделирование процесса возникновения и развития дефектов в материалах нагруженных деталей ГТД .183
4.3. Критерий эффективности использования эквивалентных масс детали в качестве диагностического признака метода вибродиагностики 186
4.4. Выводы 211
5. Диагностика повреждаемости материала лопаток и дисков турбин ГТД вследствие воздействия высоких температур 212
5.1. Повреждаемость материала лопаток турбин от перегрева 212
5.2. Экспериментальные исследования изменения вибрационных характеристик лопаток турбины вследствие перегрева 215
5.3. Использование эквивалентных масс лопатки турбины в качестве диагностического признака метода вибродиагностики дефектов материала, вызванных перегревом 221
5.4. Вибродиагностика перегрева ободной части диска ротора ГТД на основе использования его эквивалентных масс
в качестве диагностического признака 226
5.5. Выводы 242
6. Диагностика усталостного повреждения деталей ГТД на основе использования эквивалентных масс в качестве диагностического признака 243
6.1. Экспериментальные исследования скорости изменения эквивалентных масс лопатки компрессора газотурбинного двигателя при возникновении и развитии в ней усталостной трещины 243
6.2. Диагностика возникновения усталостной трещины в лопатках компрессора 255
6.3. Диагностика возникновения забоины в лопатке входного направляющего аппарата компрессора ГТД 258
6.4. Диагностика возникновения усталостной трещины со стороны внутренней полости охлаждаемой рабочей лопатки турбины ГТД 260
6.5. Вибродиагностика возникновения дефекта вала ротора ГТД на основе использования его эквивалентных масс в качестве диагностического признака 262
6.6. Выводы 270
Заключение 271
Библиографический список
