Статическая прочность рабочих лопаток и дисков компрессоров и турбин ГТД. Кузменко М.Л - 27 стр.

                                                                         27

турного градиента приводит к возникновению высоких температурных напря-
жений, которые, суммируясь с инерционными нагрузками, могут привести к
возникновению в диске пластических деформаций).

              2.2. Основные уравнения напряженного состояния диска
      Задача расчета прочности диска может быть решена в двух вариантах:
      – проверочный расчет, в котором при известной геометрии диска опреде-
ляются напряжения в диске от центробежных сил массы диска и прикреплен-
ных к нему рабочих лопаток и неравномерного нагрева диска; полученные на-
пряжения сравниваются с предельно допустимыми для материала при заданных
температурах в сечениях диска, определяется коэффициент запаса прочности и
делается вывод о работоспособности спроектированной конструкции;
      – проектировочный расчет (обратная задача), в котором по выбранным
запасам прочности или напряжениям определяется закон изменения толщины
диска по его радиусу (выполняется профилирование диска).
      Обе задачи решаются путем использования основных уравнений напря-
женного состояния диска, представляющих собой зависимости напряжений в
сечениях диска от его геометрических параметров, свойств конструкционного
материала, частоты вращения ротора, закона распределения температур, на-
грузки от лопаточного венца и других конструктивных и эксплуатационных
факторов.
      При выводе основных уравнений напряженного состояния упругого не-
равномерно нагретого диска принимаются следующие допущения:
      – диск считается симметричным относительно средней плоскости, пер-
пендикулярной к оси вращения;
      – полагают, что в площадках, параллельных средней плоскости диска, от-
сутствуют нормальные напряжения, т. е. диск находится в плоском напряжен-
ном состоянии и напряжения в нем возникают только в радиальном и окружном
направлениях;
      – полагают, что толщина диска мала по сравнению с его диаметром и рез-
ких изменений толщины по радиусу диска нет (можно принять, что напряжения
на любом радиусе не меняются по толщине диска);
      – температура диска постоянна по его толщине и изменяется по радиусу;
      – на диск от прикрепленных к нему рабочих лопаток, замков, фиксаторов,
разрезных частей обода действует равномерно распределенная контурная на-
грузка от центробежных сил, вызывающая в диске радиальные напряжения σ рл
(рис. 2.1):