Розглянемо одну з деталей, що визначають ресурс ГТД - лопатку РК турбіни високого тиску. Ресурс цієї деталі залежить від тривалої міцності. Матеріал деталі - ХН77ПОР, хромонікелевий сплав з добавкою титану і алюмінію.
Є досвідчені дані щодо межі тривалої міцності для двох часів напрацювання при заданій температурі лопатки, що відповідає роботі двигуна на дросельному режимі роботи I:
Для розрахунку часів еквівалентних випробувань необхідно отримати рівняння прямих тривалої міцності для всіх i-х експлуатаційних режимів і відповідних їм температур навантаження Тi.
Рівняння кривої тривалої міцності при Т = 900 К (дросельний режим I);
Розглянемо методику визначення рівняння кривої тривалої міцності, при іншій температурі деталі, тобто при іншому режимі роботи ГТД.
Використовуючи залежність (4) Ларсена-Мюллера розглянемо метод визначення рівняння кривої тривалої міцності при роботі двигуна на i-м режимі з температурою навантаження деталі Тi. Прийнявши першу дослідну точку, відповідну температурі лопатки на дросельному режимі I, за основу, тобто дл100 = 664 Мпа, = 100 ч при Тдрос I = 836 К, обчислюють параметр жароміцності Р при дл = 664 Мпа = const.
Оцінюють час роботи деталі до вичерпання ресурсу при дл = 664 МПа і температурі навантаження Тi.
турбіна деталь міцність еквівалентний
Використовуючи залежність (2) визначають:
Отримують рівняння кривої тривалої міцності для i-го режиму ВМД
Знаючи час напрацювання двигуна в типовому циклі на i-м режимі i. визначають відповідний цього часу межа тривалої міцності
Використовуючи задані значення максимальних допустимих напруги для i-го режиму роботи max, i визначають запас міцності Кi:
Вибирають як еквівалентного режиму випробування максимальний режим, тобто екв, i = макс, i. Еквівалентний час роботи на максимальному режимі по відношенню до i-му режиму макс, i визначається за кривою тривалої міцності максимального режиму місцем, для якого запас міцності дорівнює величині запасу міцності i-го режиму Кi:
Еквівалентний час роботи на максимальному режимі, що імітує вироблення ресурсу на i-му режимі
Коефіцієнт еквівалентності вироблення ресурсу:
За наведеним вище алгоритмом проводимо розрахунок для трьох режимів роботи, результати розрахунку зводимо в таблицю 1
Таблиця 1 Розрахунок параметрів