Рассматривается влияние гипотетических дефектов (забоин и царапин) в зоне пароразгрузочных отверстий диска 2-й ступени на ресурс ротора среднего давления турбины К-300-240-2 при ползучести. Развитие повреждений диска в зоне отверстий исследуется в трехмерной постановке методом конечных элементов при совместном решении связанных между собой уравнений ползучести и повреждаемости с двумя феноменологическими параметрами: скалярным и векторным, отвечающим соответственно за вязкое и хрупкое разрушение материала. Показано, что с наличием дефектов сокращается время до зарождения трещины, но увеличивается время ее развития до критического размера. Забоина в разгрузочном отверстии моделируется двумя поврежденными конечными элементами в районе срединной плоскости диска, а царапина – рядом поврежденных элементов по всей толщине полотна диска. В случае забоины время появления трещины примерно в три раза меньше, чем при отсутствии повреждений, а в случае царапины – в шесть раз меньше. Однако полный ресурс в первом случае составляет около 60 % по сравнению с ресурсом диска без повреждений, а во втором – 25 %. Таким образом, при наличии дефекта сокращается время до появления трещины, но увеличивается время ее развития до критического размера. Незначительные повреждения в области разгрузочных отверстий могут оказывать существенное влияние на ресурс диска.
展开▼
