轮盘碎片撞击圆筒体的试验研究

摘要

为了避免轮盘破裂失效引起的非包容事件,有必要对圆筒体机匣壳体的包容性进行试验研究,了解机匣受撞击、变形和撕裂过程。在浙江大学高速旋转实验室的ZUST1型转子高速旋转试验台上进行轮盘碎片的包容性试验。试验前,在轮盘120°的3个对称位置切割预制裂纹,使轮盘在预定的转速下发生破裂;计算机自动监控系统记录轮盘破裂瞬时的转速。试验结果表明:轮盘碎片以相同的瞬时转速撞击不同厚度的包容筒体时,筒体发生非常明显地不同的破坏方式,对于薄壁筒体的失效方式有剪切、拉伸破坏和大量塑性变形,而厚壁筒体则以整体塑性变形为主。采用非线性有限元软件MSC.Dy-tran进行数值仿真计算,获得与试验基本一致的结果。这表明,非线性有限元法可以作为轮盘包容结构设计的一个有效工具。