logo search
Davydov / ШПОРЫ ГОТОВЫЕ ТД совсем

58. Повреждаемость авиационных конструкций при воздействии рабочих нагрузок.

1. Повреждаемость от длительно приложенных нагрузок

Длительно приложенные на­грузки испытывает значительное число авиационных конструкций. К ним относятся силовые элементы планера (консоли крыла, фюзеляжа), дви­гателя (элементы ротора), шасси (стойки, подкосы) и др.

Преимущест­венным видом нагружения является растяжение, хотя в ряде случаев возможно сжатие, кручение и изгиб.

Элементы авиационных конструкций проектируются с таким расче­том, чтобы приложенные нагрузки не превышали области упругих де­формаций.

2. Повреждаемость при повторно-переменном нагружении

Повреждение конструкций повторно-переменными нагрузками при­водит к усталости их материала.

Усталость является сложным процессом накопления повреждений под действием повторно-переменных напряжений, необратимых измене­ний, приводящих к образованию трещин и разрушению конструкции. Возникновению магистральных усталостных трещин предшествуют мик­ротрещины в местах концентрации дислокаций, плотность которых пре­вышает критическую. Усталостное, прогрессирующее во времени разру­шение можно описать последовательностью случайных процессов:

Повреждаемость конструкций при термоусталости. С увеличением ресурсов газотурбинных двигателей (ГТД) возрастает доля отказов, связанных с термоусталостным повреждением элементов горячей час­ти (камера сгорания, турбина, реверсивное устройство). Термоусталостные повреждения развиваются главным образом вследствие напря­жений, возникающих внутри материала из-за неравномерности его про­грева на переходных режимах работы.

3. Повреждаемость при изнашивании

Дня авиационных конструкций принципиальное значение имеют три вида изнашивания: при трении скольжения, качения и газо-абразивное из­нашивание.

В условиях трения скольжения работают многочисленные шлицевые и шарнирные соединения самолетных трансмиссий, а также плунжерные пары агрегатов; в условиях трения качения — подшипники роторов и зубчатые передачи. Газо-абразивное изнашивание присуще лопаточным венцам проточной части авиадвигателей.

Изнашивание при трении скольжения. Главной особенностью изна­шивания при трении скольжения является непостоянство скорости из­нашивания с наработкой. Таким образом, речь идет о нелинейной по­вреждаемости при этом виде изнашивания.

Изнашивание при трении качения. Работающие при трении качения элементы конструкций (тела качения в подшипниках, боковые поверх­ности зубчатых колес) испытывают высокие контактные напряжения.

Повреждаемость при газо-абразивном изнашивании.

Ряд деталей авиационных конструкций (например, лопасти несущих винтов вертолетов, обтекатели, детали входных устройств и газовоздушного трак­та ГТД) изнашивается под ударным воздействием твердых абразивных частиц, содержащихся в набегающем потоке воздуха. Такой вид изнаши­вания называется газо-абразивным.

Повреждаемость от воздействия окружающей среды.