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摘要
通过高速旋转低周疲劳实验及断口分析、裂纹扩展仿真分析,研究了某涡轮盘多源疲劳裂纹扩展特征。结果显示高温合金盘及其模拟件的疲劳萌生寿命N0分散性较小且相近;直接采用材料的S-N0曲线预测轮盘N0时偏不保守。轮盘偏心孔断口均为多源疲劳断口;裂纹表面特征L/d从7.5快速减小至2,明显不同于单源疲劳裂纹扩展。由于偏心孔处应力分布细长、GH698裂纹萌生寿命分散性小,偏心孔A面各处各自萌生裂纹相对容易,易出现多源疲劳。a≥1.23 mm阶段,2#、5#偏心孔裂纹扩展断口反推寿命变化较一致,单源疲劳裂纹扩展寿命仿真值与之误差在5%以内。0.61 mm≤a<1.23 mm阶段,5#偏心孔多源裂纹扩展速率仿真值与断口反推值接近。准确的多源裂纹扩展仿真分析不仅需要准确定义初始裂纹,同时还需考虑各处已有的疲劳损伤对裂纹扩展的影响。
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