机械工程学报

作者：刘若楠, 耿佳, 张瑞玲, 陈雪峰

单位：1. 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 西安 710049;；2. 中航动力股份有限公司强度室 西安 710021

关键词：裂纹疲劳试验,轮盘裂纹预制,疲劳分析,应力分析,有限元,载荷等效；

基金：国家重点基础研究发展计划（973计划，2015CB057400）和国家自然科学基金（51705397）资助项目。

航空事故数据显示，航空发动机轮盘运行可靠性已成为飞行安全的决定性因素之一，及时有效的发现并排除轮盘结构缺陷有着非常重大的实际价值。为了给轮盘损伤识别研究提供必要基础，提出一种可行的轮盘结构裂纹预制方法。为此，首先对轮盘模拟件中V型缺口根部应力奇异性分布特征进行了理论分析；其次，根据载荷条件和几何特征提出载荷等效方法，并进行了应力状态及疲劳分析。为了验证所提裂纹预制方法的可行性，对预制模型进行疲劳试验研究。试验结果显示，相应位置处x方向应力和疲劳循环载荷次数相对误差约为2.7%和12.7%。同时证实所采取的裂纹预制与相应数值分析方法可以应用于航空发动机轮盘损伤识别方法的研究中。

来源：2019年第13期

《机械工程学报》期刊编辑部

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