腐蚀坑对叶轮疲劳裂纹扩展影响的概率失效分析  

Probability Failure Analysis on Effect of Corrosion Pit on Crack Propagation in Impeller

作　　者：张昭[1] 田宇[1] 葛芃[1] 张元良[2] 张洪武[1] 

机构地区：[1]大连理工大学运载工程与力学学部工业装备结构分析国家重点实验室工程力学系,辽宁大连116024 [2]大连理工大学机械工程与材料能源学部机械工程学院,辽宁大连116024

出　　处：《机械研究与应用》2016年第2期23-26,30,共5页Mechanical Research & Application

基　　金：国家自然科学基金(编号:11172057;11232003;51375074);国家重点基础研究发展(973)计划(编号:2011CB013401);中央高校基本科研业务费专项资金和新世纪优秀人才支持计划

摘　　要：以概率论和断裂力学为基础,考虑参数的不确定性和随机性,应用蒙特卡洛方法对叶轮的腐蚀疲劳寿命进行分析。结果表明,腐蚀坑的存在大大降低了叶轮的疲劳裂纹扩展寿命。采用蒙特卡洛方法进行的一定可靠度和置信度下的寿命预测反映了参数的不确定性,预测的安全寿命精度更高。腐蚀疲劳寿命随着应力幅的增大而减小,随着腐蚀坑尺寸的增大而减小,随着深宽比的增大而减小,随着腐蚀坑距焊缝距离的增大而增大。The corrosion fatigue life of the impeller for remanufacturing can be predicted by using the Monte Carlo ( M-C) method and the Probabilistic Fracture Mechanics ( PFM) with consideration of the uncertainty and the randomness of the pa-rameters. Results indicate that the presence of the corrosion pit greatly reduces the fatigue crack propagation life. The corro-sion fatigue life with the M-C method under certain reliability and confidence level is more reliable for the design of the impel-ler with comparison to the traditional fracture mechanics method. The corrosion fatigue life can be decreased with the increase of the stress amplitude, the increase of the size of the corrosion pit and the increase of ratio of pitting depth and width. The corrosion fatigue life can be decreased with the decrease of distance from the welding line.

关 键 词：叶轮 腐蚀坑 腐蚀疲劳 蒙特卡洛法 

分 类 号：V215.5[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]