Workflow zur Bewertung der Strukturintegrität von Turbinenscheiben
Quelle: BAM
Turbinenscheiben im Flugtriebwerk sind sicherheitsrelevante Komponenten, die unter hohen thermischen und mechanischen Belastungen stehen. Die gegenwärtigen Qualifizierungs- und Zertifizierungsprozeduren verlangen einen Schleudertest mit einer bauteilähnlichen Scheibe. Obwohl diese Tests einerseits eine verlässliche Definition der kritischen Bedingungen für reale Bauteile liefern, stellen sie andererseits eine relevante Kostenposition für Triebwerkshersteller dar.
Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, zwei alternative Bewertungsmethoden für die Berstdrehzahl anhand des Failure Assessment Diagram (FAD) und der globalen Stabilitätskriterien vorzustellen. Im Rahmen der bruchmechanischen Bewertung wurde das Versagen jeweils an zwei Positionen einer realitätsnahen Turbinenscheibe untersucht. Eine liegt am Scheibenteller, die andere an der Nabe. An diesen kritischen Stellen wurden halbkreisförmige Oberflächenrisse modelliert. Der Vergleich zwischen den beiden Bewertungsmethoden im Sinne der vorhergesagten kritischen Drehzahl zeigt eine gute Übereinstimmung.
Burst speed assessment of aero-engine turbine disk based on failure assessment diagram and global stability criterion
Jiangchao Zhu, Mauro Madia, Michael Schurig, Bernard Fedelich, Hartmut Schlums, Uwe Zerbst
Veröffentlicht in Engineering Fracture Mechanics, 2023, Jahrgang 277, Aufsatznummer 109005, Seiten 1-15
BAM Abteilung Komponentensicherheit
BAM Fachbereich Integrität von Schweißverbindungen