Основные расчетные уравнения для определения упругих напряжений в диске от центробежных сил и неравномерного нагрева

Статьи » Авиационный турбовальный двигатель » Основные расчетные уравнения для определения упругих напряжений в диске от центробежных сил и неравномерного нагрева

Для расчета диска на прочность используем два дифференциальных уравнения:

где и - радиальные и окружные нормальные напряжения; - текущие значения толщины и радиуса диска; - угловая скорость вращения диска; - плотность материала диска; - модуль упругости материала диска; - коэффициент Пуассона; - коэффициент линейного расширения материала диска; - температура элемента диска на радиусе.

Точные решения дифференциальных уравнений могут быть получены только для ограниченного числа профилей. Применяем приближенный метод определения напряжений в диске – метод конечных разностей. Расчет диска этим методом основан на приближенном решении системы дифференциальных уравнений путем замены входящих в них дифференциалов конечными разностями. Для расчета диск разбиваем на сечения. При выборе расчетных сечений будем соблюдать следующие условия:

;

Напряжение от центробежных сил лопаток и замковой части обода может быть определено для случая, когда лопатки и диск изготовлены из материала с одинаковой плотностью, по формуле

где - наружный радиус неразрезной части обода диска; - ширина обода диска на радиусе .

компрессор напряжение нагрузка нагрев

Рис. 5.6.1. Изменение напряжений по сечениям.

Произведен расчет статической прочности диска первой ступени компрессора. Из полученных результатов следует, что значения запасов прочности во всех сечениях удовлетворяют нормам прочности (допустимый коэффициент запаса прочности для диска находится в диапазоне 1.5<K<2.5). Показано изменение коэффициента запаса прочности по высоте диска. Следствием таких весьма больших значений запасов прочности, а также распределение нагрузки является чрезмерное упрощение истинной формы диска.

Расчет цилиндрической части корпуса топливного бака
Определение внутренней осевой силы (N). Уравнение равновесия осевых сил: N(x1)=0,3∙106∙3,14∙1,352 – (965,971+633,4+400)∙9,8∙3=1,658∙106 Н Эквивалентная осевая сила равна: NЭ=p∙π∙R2-N NЭ=0,3∙106∙3.14∙1.352 - 1,658∙106=0,0588∙106 Н Опреде ...

Бетонирование пробоин
Заделка повреждений корпуса судна при помощи бетона обладает значительными преимуществами перед другими способами, так как отличается надежностью, долговечностью и герметичностью. С помощью бетонирования можно не только устранить водонепроницаемость корпуса, но и частично восстановить местную прочность в районе повреж ...

Выбор и корректирование нормативных трудоемкостей
Расчетная нормативная (скорректированная) трудоемкость ЕОс: , (3.1) где - нормативная трудоемкость ЕОс, чел. ч; - коэффициент, учитывающий модификацию подвижного состава. Подставляя значения в формулу (3.1), получим: Расчетная скорректированная трудоемкость ЕОт (3.2) где - нормативная трудоемкость ЕОт, чел. ч. (50% от ...