Obrabotka Metallov 2014 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (65) 2014 58 ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ а б Рис. 9. Результаты эксперимента ( а ) и расчетов ( б ) для ОТ4-0. Толщина стенки корпуса 6 мм Выводы В работе проведено численное моделирова- ние процессов деформирования и разрушения корпуса вентилятора газотурбинного авиадвига- теля при высокоскоростном соударении с имита- тором лопатки вентилятора в пакете LS-DYNA. Верифицированы значения параметров мо- дели Джонсона-Кука, описывающих поведение сплавов ВТ6, ОТ4 и ОТ4-0. Результаты числен- ного моделирования с использованием полу- ченных значений находятся в хорошем соответ- ствии с экспериментальными данными. Показано, что корпуса вентиляторов, изго- товленные из сплава ВТ6 с толщиной стенки 5 мм и сплава ОТ4 с толщиной стенки 2 мм про- биваются оборвавшейся лопаткой вентилятора при заданной скорости обрыва лопатки, что мо- жет привести к катастрофическим последстви- ям. Корпуса вентиляторов, изготовленных из сплава ОТ4 (толщина стенки корпуса 6 и 8 мм) и сплава ОТ4-0 с толщиной стенки 6 мм успешно локализуют оборвавшуюся лопатку при задан- ной скорости обрыва. Список литературы 1. Акимов B.M. Основы надежности газотурбин- ных двигателей. – М.: Машиностроение, 1981. – 207 с. 2. Конструкционная прочность материалов и деталей ГТД / И.А. Биргер, Б.Ф. Балашов, Р.А. Дуль- нев. – М.: Машиностроение, 1981. – 222 с. 3. Петухов А.Н. Сопротивление усталости дета- лей ГТД. – М.: Машиностроение, 1993. – 240 с. 4. Federal Aviation Administration. Airworthiness Standards: Aircraft Engine Standards for Engine Life- Limited Parts. 14 CFR. Part 33.70. Amdt. 33-22, 72 FR 50860, 2007. 5. European Aviation Safety Agency. Certification Specifications for Engines. CS-E. – 150 p. 6. Нормы прочности авиационных газотурбин- ных двигателей гражданской авиации / под ред. Ю.А. Ножницкого. – 6-е изд. – М.: ГНЦ РФ ЦИАМ им. П.И. Баранова, 2004. – 260 с. 7. Каримбаев Т.Д., Луппов A.A. Исследование кинематики взаимодействия оборвавшейся лопат- ки вентилятора с деталями и узлами тракта ГТД методом конечных элементов в пакете LS-DYNA // Новые технологические процессы и надежность ГТД. – 2008. – Вып. 8. – С. 85–96. 8. Гладкий И.Л. Исследование последователь- ности обрыва лопаток ГТД методом конечных эле- ментов // Вестник ПГТУ. Динамика и прочность ма- шин. – 2003. – № 4. – С. 125–130. 9. Численное моделирование обрыва лопатки вентилятора / Ю.Н. Шмотин, A.A. Рябов, Д.В. Габов, С.С. Куканов // Авиационно-космическая техника и технология. – 2005. – № 9 (25). – С. 63–67. 10. Гладкий И.Л., Березин Р.И. Эксперименталь- ное определение стойкости к ударному воздействию материалов, применяющихся в корпусах вентилято- ров газотурбинных двигателей // Известия Самар- ского научного центра Российской академии наук. – 2012. – Т. 14, № 4-5. – С. 1359–1362. 11. LS-DYNA: Keyword User’s Manual: vol. 1, 2: version R7.0. – Livermore, California: LSTC, 2013. 12. Johnson G.R., Cook W.H. A Constitutive Model and Data for Metals Subjected to Large Strains, High Strain Rates and High Temperatures // Proceedings