Задачи прочности на кафедре РДиЭУ

Студентам кафедры читаются специальные курсы для обучения методам прочностного анализа деталей и узлов авиационных двигателей и энергетических установок. Это курсы “Динамика и прочность авиационных двигателей и энергетических установок”, “Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок”, “Современные проблемы создания двигателей летательных аппаратов”, “Вычислительные методы для проведения прочностных исследований”.

По всем вышеуказанным курсам студенты выполняют практические и лабораторные работы, в рамках которых они осуществляют 2D и 3D-моделирование основных деталей двигателей в наиболее популярных системах автоматизированного проектирования (САПР): САD и СAE-системах — Siemens (NX / UG), Ansys и др., а также проводят в них расчеты на статическую и динамическую прочность, долговечность и циклическую долговечность, в том числе с использованием различных методов расчета, включая метод конечных элементов (МКЭ), метод граничных элементов (МГЭ), метод конечных разностей (МКР), метод последовательных приближений и др.

Рис. 1 — Геометрическая модель диска компрессора в Siemens Рис. 2 — Распределение эквивалентных напряжений по Мизесу в Ansys
Рис. 3 – Геометрическая модель внутреннего корпуса камеры сгорания

Рис. 4 – Распределение эквивалентных напряжений по Мизесу

Рис. 5 – Третья форма потери устойчивости внутреннего корпуса камеры сгорания

Рис. 6 Приложение газовых сил, действующих на лопатку

Рис. 7 Распределение температурного поля по лопатке, соответствующее режиму «Взлёт tн > 27С» Рис. 8 Распределение эквивалентных напряжений по Мизесу

На кафедре проводятся исследования влияния эксплуатационной наработки на нагруженность, долговечность и циклическую долговечность деталей двигателей, на прочностные характеристики материалов – жаропрочных сплавов для рабочих лопаток и дисков турбин авиационных двигателей и энергетических установок с использованием методов теории вероятностей и математической статистики.

Рис. 9.1 График эмпирического распределения десятичного логарифма исходного предела длительной прочности σисх сплава ЖС6У-ВИ Рис. 9.2 График эмпирического распределения десятичного логарифма предела длительной прочности σ сплава ЖС6У-ВИ при уровне эксплуатационной наработки τ=7500…10500 ч
Рис. 10.1 График эмпирического распределения десятичного логарифма исходного предела длительной прочности σисх сплава ЖС30-ВИ Рис. 10.2 График эмпирического распределения десятичного логарифма предела длительной прочности σ сплава ЖС30-ВИ при уровне эксплуатационной наработки τ=5500…9500 ч
Рис. 11.1 Графики изменения статистических коэффициентов запаса по напряжениям и в зависимости от наработки Рис. 11.2 Графики изменения статистических коэффициентов запаса по долговечности и в зависимости от наработки
Pict_002
Рис. 12 Графики изменения вероятностей Рσ и Рτ в зависимости от наработки

Сайт кафедры Реактивных Двигателей и Энергетических Установок