某粉末冶金涡轮盘低循环疲劳寿命评估

摘要

FGH4097材料是我国新研粉末冶金涡轮盘材料,为了准确评估涡轮盘低循环疲劳寿命,对FGH4097进行控制应变的疲劳试验研究,建立了其循环应力-应变概率模型和循环应变-寿命概率模型;在空气系统分析基础上进行了某高压涡轮盘的稳态温度场分析,进一步完成涡轮盘结构分析和考虑结构几何尺寸、载荷和材料性能随机性的疲劳寿命概率分析,获得了该盘低循环疲劳寿命分布,对应可靠度0.9987的寿命为1178次循环;最后通过全尺寸涡轮盘低循环疲劳试验考核,获得试验寿命为4301次循环,按英军标Def Stan 00-971批准的对应0.9987可靠度的安全寿命为1075次循环,计算分析和试验评估结果相吻合,误差为9.58％.