Приближенная модель прочностной надежности лопатки газовой турбины.
Приближенная модель оценивает надежность лопатки по запасу длительной прочности. Условие надежности имеет вид
где
минимальное значение запаса прочности в различных сечениях лопатки;
— предел длительной прочности (см. разд. 16) материала при температуре в рассматриваемом сечении стержня (лопатки),
— напряжения растяжения;
— допустимое значение запаса прочности. Для лопаток газовых турбин обычно принимают
Рис. 6.7. Лопатка газовой турбины авиационного двигателя
Рис. 6.8. Распределение напряжений растяжения
, температуры Т, длительной прочности
за время 1000 ч и запаса прочности
Значение запаса прочности зависит от температуры сечения и длительности работы.
На рис. 6.8 для одной из лопаток газовой турбины показаны распределения растягивающих напряжений, температуры, длительной прочности при длительности работы 1000 ч и запаса длительной прочности.
Минимальный запас имеет место в средней части лопатки, для которой характерен более высокий уровень температуры.
Замечание. В неравномерно нагретых стержнях опасное сечение — сечение с минимальным запасом прочности — не всегда совпадает с сечением, где имеется максимальное напряжение.