Подскажите пожалуста как правильно проводить статический расчет на прочность лопаток ГТД. Какие силы действуют на лопатки? Если есть пример расчета, буду очень благодарен. Заранее спасибо!!!
Там теория и бумажные расчеты.
А вот тут ребята считают программой.
Поговорите с участниками форума, может помогут...
(правда, 2010-й год, но форум живой
)
http://forum.dwg.ru/showthread ...
newsafar
Старожил форума
07.08.2012 22:10
вам бы к преподу по КиПАД или СОПРОМАТ
alex777233
Старожил форума
08.08.2012 01:51
Я магистр ДонНТУ (Украина), кафедра технологии машиностроения, у меня тема связана с ремонтом и восстановлением лопаток ГТД ТВ3-117. До этого я просто никогда не сталкивался с лопатками. По чертежам разработал 3D модель лопатки в SolidWorks, надо провести расчет на прочность в COSMOSWorks. Не знаю какие численно прилаживать силы, приходится считать в ручную. Лопатка 4-й ступени компрессора ГТД ТВ3-117. Вообщем в данном двигателе 12 ступеней компрессора, 2 ступени турбокомпрессора и 2 степени свободной турбины. Может кто нибудь, что нибудь знает про ремонт и восстановление лопаток ГТД. Наша кафедра наносит износостойкие покрытия (нитрид титана) методом КИБ на лопатки данного двигателя, на установке "Булат-6". Но мне надо, что нибудь в общем про восстановительный ремонт лопаток ГТД: технологии, методы и др. Всем огромное спасибо!!!
newsafar
Старожил форума
08.08.2012 14:19
свяжитесь с ХАИ кафедрой КД. а тв 3- 117, не старовата тема
newsafar
Старожил форума
08.08.2012 14:20
свяжитесь с ХАИ кафедрой КД. а тв 3- 117, не старовата тема
alex777233
Старожил форума
08.08.2012 15:39
Где можно найти количество лопаток на каждой ступени компрессора ГТД ТВ3-117?
Бюрер
Старожил форума
08.08.2012 15:42
На завод напиши напрямую. И КОСМОСОМ ты врядтли что-то посчитаешь дельное. И вообще эта задача явно не для просто инженера. Там и газовая динамика присутствует, и МКЭ и вообще не тривиально все это.
alex777233
Старожил форума
08.08.2012 17:06
Что такое угол установки профиля для лопаток ГТД?
какоето
Старожил форума
09.08.2012 05:40
Бл"", я то думал, а тут ваще.
fanaberia
Старожил форума
09.08.2012 06:15
лучше посчитать в поле СВЧ в HFSS там наглядная интерпретация зон пучности,
которые коррелируют с прочностными критериями лопаток.
s a p r.ru/article.aspx?id=22765&iid=1045
alex777233
Старожил форума
09.08.2012 12:27
Причем здесь трехмерное моделирование ВЧ/СВЧ электромагнитных полей. Если честно я не понимаю....
newsafar
Старожил форума
09.08.2012 12:31
alex777233:
извегяюсь вы задаете вопросы странные. ВЫ ПРЕДСТАВЛЯЕТЕ ЧТО ТАКОЕ МАГИСТРАТУРА.Авы здесь вопросы задаете. Да раньше любой в ыпускник МАИ, КАИ, ХАИ знали то что вы спрашиваете, Аккуратнее, хоть не пишите что магистратура.
например у меня после авиации магистратура СТЕПЕНЬ В БАНКОВСКОМ ДЕЛЕ И ФИНАНСАХ унивю Антверп., так я даже не афширую
dimetilketon1
Старожил форума
09.08.2012 12:40
newsafar:
+1
странный какой то магистр, такие вопросы. книг для "приближенного" расчета просто валом в сети, а если надеетесь что одной формулой все возможно посчитать, так это не так.
alex777233
Старожил форума
09.08.2012 12:55
Я не спорю, может для Вас это легко и просто. Я еще раз повторю я учусь в Донецком Национальном Техническом Институте, на кафедре технологии машиностроения. В нашем институте нет ни одного факультета, кафедры и даже предмета связанных с авиацией. А Вы перечислили все институты связанные с данной темой, конечно они должны это знать. Научный руководитель дал тему, вот я и кручусь как могу. В Донбассе занимаются угольной промышленностью, в частности угольные комбайны, лебедки, шахтные крепи и др. А насчет того, что такое магистратура я прекрасно представляю... Лучше проявили бы уважение и помогли, а не пытались меня унизить. Всем огромное спасибо!!!!
nikkil
Старожил форума
09.08.2012 19:04
alex777233:
Я не спорю, может для Вас это легко и просто. Я еще раз повторю я учусь в Донецком Национальном Техническом Институте, на кафедре технологии машиностроения. В нашем институте нет ни одного факультета, кафедры и даже предмета связанных с авиацией. А Вы перечислили все институты связанные с данной темой, конечно они должны это знать. Научный руководитель дал тему, вот я и кручусь как могу. В Донбассе занимаются угольной промышленностью, в частности угольные комбайны, лебедки, шахтные крепи и др. А насчет того, что такое магистратура я прекрасно представляю...
Это с самого начала бы и написали...
1) Ссылка: http://www.twirpx.com/file/827657/ Ковалевская А.Е. Расчет лопаток на прочность. (формат PDF)
М.: МАИ, 24 стр., 1975г.
Методические указания к курсовому проекту "Конструкция и проектирование ВРД"
Необходимые сведения для расчета лопатки.
Напряжения растяжения от центробежных сил.
Напряжения изгиба от сил газов.
Определение запаса прочности и опасного сечения лопатки.
Пример расчета.
2)Кузменко М.Л. и др. Статическая прочность рабочих лопаток и дисков компрессоров и турбин ГТД (PDF)
Рыбинск: РГАТА, 2005. – 74 с.
http://www.twirpx.com/file/884954/ В учебном пособии приведены методики и примеры расчетов на ЭВМ напряжений и запасов статической прочности пера рабочей лопатки и диска компрессора или турбины ГТД. Рассмотрены особенности расчета лопатки и диска турбины с учетом изменения температуры по длине пера и радиусу диска. Приведен анализ влияния конструктивных и эксплуатационных факторов на напряженное состояние лопаток и дисков ГТД.
Для скачивания на сайте нужно зарегистрироваться.
Авторитет
Старожил форума
09.08.2012 19:54
у меня после авиации магистратура СТЕПЕНЬ В БАНКОВСКОМ ДЕЛЕ И ФИНАНСАХ
То есть после авиации образования как бы и нет))))
alex777233
Старожил форума
09.08.2012 20:05
Спасибо nikkil: !!!
newsafar
Старожил форума
09.08.2012 22:10
alex777233:
извените, а как же Вам дали такую тему, за одни семестр это трудновато все познать.
в авиационных технических училищах изучают до 2-х лет такие предметы, начиная с азов.
в принципе, дорогу осилит идущий, -успехов.
имейте ввиду на ТВ 3 117 свободная турбина кажеться есть еще
alex777233
Старожил форума
09.08.2012 23:37
Мой научный руководитель (профессор) выполнял восстановительный ремонт лопаток ГТД ТВ3-117, по заказу "МОТОР СИЧ" (г. Запорожье и г. Снежное). Мы на кафедре наносим износостойкие покрытия (нитрид титана, карбид титана, нитрид циркония и др.) на различные детали (лопатки, металлорежущие инструменты, протезы и др.) методом КИБ на установке "Булат-6". Поэтому он и дал мне данную тему: "Технологическое обеспечение синтеза композиционных технологий ремонта и восстановления лопаток ГТД ТВ3-117". ГТД ТВ3-117 имеет 12-и ступенчатый осевой компрессор, 2-х ступенчатая турбина компрессора и 2-х ступенчатую свободную турбину. А занимаю я данной темой уже второй семестр.
Авторитет
Старожил форума
09.08.2012 23:41
Если считать по серьезному то КОСМОС в пролете. Книжки по предварительному расчету не годятся. Тут минимум нужна связка Ansys + Ansys CFX или Ansys + Fluent. В доках методы расчета изложены. А если считать на КОСМОСЭ, ну в качестве дипломной работы пойдет, но верить таким расчетам нельзя.
Авторитет
Старожил форума
09.08.2012 23:45
Тем более речь идет не только о прочности но и о поверхностной износостойкости. Короче говоря, про форум сразу забудь. Никто тебе здесь не подскажет, слишком спецефическая и не тривиальная задача. Мой совет, сначала разберись, что тебе нужно посчитать и оценить. Вполне возможно можно уйти от лопатки на более простую расчетную схему, например консольной балки постоянного или переменного сечения.
Но начать нужно с азов - как это все работает, какие давления, какие температуры, окружные скорости ну итд.
Авторитет
Старожил форума
09.08.2012 23:48
"Технологическое обеспечение синтеза композиционных технологий ремонта и восстановления лопаток ГТД " - и я не совсем понимаю зачем в такой теме, расчеты по лопаткам. Судя по теме, это именно обеспечение технологии ремонта, а не сама технология ремонта и уж тем более не прочностной расчет проточных частей с оценкой надежности их работы после ремонта.
alex777233
Старожил форума
09.08.2012 23:59
Суть в том, что я хочу сравнить две лопатки по прочности, одну без износостойкого покрытия, другую с покрытием и доказать цифрами, что данное покрытие эффективно. Я просто не знал какие численно надо прилаживать силы к лопаткам и какие это силы. Поэтому пришлось считать.
А когда начал считать возникло множество вопросов, поэтому и полез по форумам, узнать ответы у узнающих людей.
prnk
Старожил форума
10.08.2012 16:21
а если еще подтвердить считанное данными экспериментов, вот это будет Работа!
newsafar
Старожил форума
10.08.2012 21:42
alex777233:
смысл данной работы, если ваш профессор уже наносит износостойкие материалы на лопатку.
кстати есть новая технология БУРТИНЛАБС
alex777233
Старожил форума
11.08.2012 02:07
Это моя работа, а не профессора и это только часть работы. Он может это и знает. Но таким методам он этого не доказывал. Он в системах автоматизированного проектирования не бум-бум. Старое поколение у них все на аналитических расчетах. Это не единственная моя цель, в дальнейшем мне необходимо разработать рациональную структуру технологического процесса для нанесения вакуумных ионно-плазменных покрытий, а также установить связь закономерности между операциями структуры, композиционного технологического процесса для ремонта и восстановления лопаток ГТД ТВ3–117. Поэтому мне еще работать и работать...
Конструктор ЛА
Старожил форума
11.08.2012 09:23
alex777233:
Это моя работа, а не профессора и это только часть работы. Он может это и знает. Но таким методам он этого не доказывал. Он в системах автоматизированного проектирования не бум-бум. Старое поколение у них все на аналитических расчетах. Это не единственная моя цель, в дальнейшем мне необходимо разработать рациональную структуру технологического процесса для нанесения вакуумных ионно-плазменных покрытий, а также установить связь закономерности между операциями структуры, композиционного технологического процесса для ремонта и восстановления лопаток ГТД ТВ3–117. Поэтому мне еще работать и работать...
11/08/2012 [02:07:52]
Честно говоря, почитал тему, - какая то каша у вас там получается. По описанию, тема больше тянет на диссер, а не на диплом. Вы тут понаписали, что собираетесь в дипломе делать кучу вещей, которые в рамках одной специальности не связаны. Зачем и почему - не понятно, может ваш профессор там что-то мутит, и хочет чтобы вы сделали его работу в рамках диплома нахаляву, не знаю. Но по описанию, как-то все странно звучит.
Конструктор ЛА
Старожил форума
11.08.2012 10:05
2 alex777233:
Суть в том, что я хочу сравнить две лопатки по прочности, одну без износостойкого покрытия, другую с покрытием и доказать цифрами, что данное покрытие эффективно. Я просто не знал какие численно надо прилаживать силы к лопаткам и какие это силы. Поэтому пришлось считать.
А когда начал считать возникло множество вопросов, поэтому и полез по форумам, узнать ответы у узнающих людей.
09/08/2012 [23:59:18]
Во первых, силы прикладывают, а не прилаживают - режет слух.
Теперь, что касается непосредственно поднятой вами темы. Я так понял, что речь идет об абразивном износе лопатки - за счет засасывания в двигатель песка, камушков, мусора и.т.п. Со временем на лопатке появляются царапины, выбоины, выкрашивания и.т.д.
Так вот это все ухудшает усталостную прочность, а не статическую (если брать всю лопатку целиком). Ваше же покрытие, полагаю, может только улучшить прочность поверхности лопатки, т.е. при попадании камушка, лопатка с покрытием останется как новая, а на обычной будет выбоина. Но если вы приложите к той и другой лопатке силу и будете ее увеличивать до разрушающего значения, то обе лопатки сломаются при одинаковых значениях этой силы, т.к. на статическую прочность ваше покрытие влиять не должно (я так себе это понимаю).
Замоделировать такое поверхностное упрочнение тоже можно, но нужно очень хорошо владеть пакетами МКЭ. Т.к. вам нужно замоделировать саму лопатку, потом на ней замоделировать упрочняющий слой. Основными силами в вашем расчетном случае скорее всего будут не стандартные силы действующие на лопатку в рабочем режиме, а как раз попадание камушка.
Поэтому можно упростить задачу и вместо лопатки замоделировать прямоугольную пластину соизмеримых с лопаткой размеров. Расчитать силу с которой камушек ударяется о лопатку (F = m*a, m - масса камушка, а- ускорение сообщенное лопаткой камушку при ударе) и посмотреть на напряжения в пластине с покрытием и без. Результат будет тот же, как если моделировать лопатку целиком. По идее локальные напряжения ( смотреть нужно именно на них) в месте приложения силы должны быть меньше, на лопатке с покрытием - это и будет док-вом успешности сделанной работы.
Если все же нужно именно считать лопатку на прочность, - то тогда силы, это рабочее давление на лопатку со стороны камеры двигателя, температура, инерциальные силы действующие от вращения ( проще приложить в пакете МКЭ именно инерциальное ускорение, действующее на лопатку, не забыв задать плотность материала). Но результат в этом случае, что с покрытием, что без, скорее будет одинаковым, так как тут совсем другая природа процесса.
Вообше странно, что профессор вами не занимается, это все он должен вам объяснять, ему гос-во деньги за это платит.
prnk
Старожил форума
11.08.2012 12:15
инновационный профессор сейчас пошел.да... я помогал одному товарищу, обучающемуся в институте, по электронной автоматике писать диплом....просто опешил, когда он рассказал мне порядок обучения. отсылают в интеренет. не в библиотеку! сама наука не преподается ВООБЩЕ. даже азов полупроводников студент не знает, а ему задано устройство на микросхемах.хорошо, что не на микропроцессорах! ...занимался с ним с нуля, ускоренный курс, так сказать. ...защитился! на 4!...теперь-инженер!...я матерился в одиночестве...отсюда-спутники, самолеты, дома рушатся...ставка на внешние эффекты, как-то, обязательность работы над темой с применением компа...аналитические методы старшего поколения нано-профессурой не приветствуются...докатились дальше некуда.
newsafar
Старожил форума
11.08.2012 12:31
alex777233:
почитайте новую технологию БУРТИНЛАБС, может ни чего и придумывать не надо.
alex777233
Старожил форума
11.08.2012 16:37
Как говорит мой профессор: "Магистерская работа это 50% кандидатской диссертации". А насчет расчета вроде все получилось лопатка с покрытие на 9 МПа прочней, чем лопатка без покрытия. Прилаживал давление перед лопаткой и за лопаткой, центробежную силу (угловую скорость) и температуру. Разрушение происходило в корневом сечении лопатки. Мне просто попался научный руководитель, заведующий кафедры. У него вечно нет время, то аспиранты, то защиты диссертаций, то различные командировки.
Г.Ф.
Старожил форума
11.08.2012 17:46
Много приходилось эксплуатировать ТВ3-117.
Износ лопаток компрессора происходит в основном
в корневом сечении. Особенно при эксплуатации в пустынной местности.
Производились специальные замеры. Насколько я помню, при ремонте
все лопатки компрессора менялись на новые в независимости от степени износа.
"Восстановление" их, нанесением, какого либо
покрытия, на мой взгляд, неверно т.к. необходима оценка
степени усталостных повреждений уже много поработавшей
лопатки. Другое дело, если это абсолютно новый двигатель.
Например на двигатель, устанавливаемых на морские вертолеты
лопатки компрессора покрывали эмалью.
prnk
Старожил форума
11.08.2012 18:36
таки "прикладывал"...
alex777233
Старожил форума
11.08.2012 18:41
В восстановительный ремонт лопаток входят следующие основные этапы:
1.Входной контроль.
2.Металлургическое исследование.
3.Снятие старого износостойкого покрытия.
4.Наплавка, если есть сколы и др. (плазменная, электронно-дуговая, электронно-лучевая и множество др.)
5.Термообработка.
6.Подготовка под нанесения покрытия.
7.НАНЕСЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ.
8.Выходной контроль.
Нанесения покрытия это уже практически финишная часть восстановительного ремонта, после этого лопатку полируют и проводят контроль. Конечно одним покрытием лопатку не восстановишь. На входном контроле определяют может ли лопатка подвергаться восстановлению, если нет ее бракуют и ставят новую.
prnk
Старожил форума
11.08.2012 18:53
а по цене:не дешевле изготовить новую? как там ?
Конструктор ЛА
Старожил форума
11.08.2012 19:06
2 alex777233:
Как говорит мой профессор: "Магистерская работа это 50% кандидатской диссертации". А насчет расчета вроде все получилось лопатка с покрытие на 9 МПа прочней, чем лопатка без покрытия. Прилаживал давление перед лопаткой и за лопаткой, центробежную силу (угловую скорость) и температуру. Разрушение происходило в корневом сечении лопатки. Мне просто попался научный руководитель, заведующий кафедры. У него вечно нет время, то аспиранты, то защиты диссертаций, то различные командировки.
11/08/2012 [16:37:56]
Значит все-таки приЛАЖИВАТЬ!
Как-так посчитал, вчера не знал какие силы прикладывать, а сегодня уже освоил пакеты МКЭ, которые люди годами осваивают? Чудеса. Еще раз повторяю при чем тут статика? 9 МПа для лопатки - с пределом прочности порядка 2000 МПа, это сам надеюсь понимаешь, что такое!
В интернете вот даже есть, почти твой диплом, кстати про ТВ3–117 там тоже есть:
Если было дешевле никто бы этим не занимался. Существует множество технологий по восстановлению лопаток и множество предприятий. Ну и опять, необходимо оценивать состояние повреждения лопатки.
alex777233
Старожил форума
11.08.2012 19:41
Пакет COSMOSWorks я освоил уже давно, он считает методом конечных элементов. Считал в нем множество станочных приспособлений. Все что мне надо было, это силы. Два дня счета в ручную, а потом COSMOS. Какие результаты машина посчитала, такие я и говорю. Для моего диплома это с головой. Дальше займусь технологическим процессом ремонта лопаток ГТД. А придел прочности 2000 МПа это не многовато? А за ссылку огромное спасибо!!!
Ёлька
Старожил форума
28.09.2015 15:24
Подскажите пожалуйста где можно найти информацию на тем магисторской работы "Восстановление поверхностей лопатки турбины после эксплуатации"
Ёлька
Старожил форума
28.09.2015 15:24
Подскажите пожалуйста где можно найти информацию на тем магисторской работы "Восстановление поверхностей лопатки турбины после эксплуатации"
АвиаплеоназмЪ
Старожил форума
28.09.2015 16:47
придел прочности 2000 МПа это не многовато?
===
теоретическую прочность и 5 ГПа приделать можно!