孙瑞杰
- 作品数：6 被引量：52H指数：4
- 供职机构：北京航空航天大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：中国航空科学基金国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术一般工业技术更多>>
- 定向凝固涡轮叶片不同部位材料疲劳性能差异研究被引量：3
- 2011年
- 为了研究定向凝固涡轮叶片不同部位材料疲劳性能及差异,根据典型涡轮叶片的工艺和几何特征,设计了两类叶片模拟件和用于对比研究的带缺口的对比试件,在此基础上开展了高温低循环疲劳试验和对比分析研究。试验结果表明:缘板模拟件、叶冠模拟件的材料疲劳性能分别为对比试件(和叶身中部材料性能基本相当)的5.93%和7.68%。这说明叶片不同部位的材料疲劳性能差异明显,在定向凝固涡轮叶片的结构、寿命设计中,需要考虑这种差异。研究结果对于定向凝固涡轮叶片设计、分析方法的完善和成形工艺的改进具有重要意义。
- 闫晓军邓瑛孙瑞杰谢建文
- 关键词：涡轮叶片低循环疲劳定向凝固显微组织
- 基于复合疲劳试验的涡轮叶片振动应力反推法被引量：9
- 2012年
- 提出了一种利用复合疲劳试验和外场故障数据反推涡轮叶片实际振动应力的方法.该方法针对与故障叶片同批次的叶片,开展数个振动应力水平下的单件试验和某一特定振动应力水平下的成组试验,利用极大似然法推导出叶片的概率-应力-寿命曲线(P-S-N);最后基于99.87%存活率下的概率-应力-寿命曲线(P99.87%-S-N),结合叶片的外场故障统计结果,反推出叶片实际工作中振动应力的范围和可能的最大振动应力.
- 孙瑞杰闫晓军聂景旭
- 关键词：涡轮叶片改型振动应力
- 定向凝固涡轮叶片不同部位材料持久强度差异被引量：4
- 2012年
- 为了研究定向凝固涡轮叶片因不同部位显微组织不同而引起的宏观持久强度的差异,根据典型涡轮叶片几何特征,设计了两类叶片模拟件(缘板、叶冠模拟件)和对比试件(标准平板试件),开展了持久试验及对比研究,试验结果表明:缘板、叶冠模拟件的持久寿命分别为对比试件持久寿命的94.22%和75.65%.这说明了定向凝固涡轮叶片不同部位的持久强度存在差异,这种差异需要在定向凝固涡轮叶片结构、寿命设计中加以考虑.研究结果对提高定向凝固涡轮叶片设计水平、改进定向凝固成形工艺具有重要意义.
- 邓瑛孙瑞杰谢建文闫晓军
- 关键词：定向凝固涡轮叶片显微组织
- 涡轮叶片榫齿部位疲劳/蠕变试验的新特点被引量：12
- 2007年
- 在某型航空发动机涡轮叶片的低周疲劳试验中发现,叶片疲劳/蠕变试验寿命高于纯疲劳试验寿命,为探究这一现象的原因,对此展开相关的理论计算和分析.研究表明:试验条件较好地模拟了叶片的实际工作条件,该涡轮叶片的损伤以疲劳损伤为主,相对于真实涡轮叶片的纯疲劳试验,在疲劳/蠕变试验条件下,其考核部位(榫齿)出现了较大的应力松弛,故而使得叶片疲劳/蠕变寿命高于纯疲劳寿命.研究结果对于保证发动机安全工作、提高飞行可靠性、以及发展高温构件的疲劳试验技术有重要意义.
- 孙瑞杰闫晓军
- 关键词：航空航天推进系统涡轮叶片有限元分析
- 涡轮叶片复合疲劳特性曲线及其规律的试验被引量：23
- 2011年
- 为了解高周振动载荷对于涡轮叶片高温疲劳性能的影响,对某型涡轮叶片进行高低周复合疲劳试验.试验结果表明,在低周载荷基础上叠加高频振动载荷,显著缩短了叶片的疲劳寿命;复合疲劳的分散性很大,且不存在疲劳极限,当叶片高周循环次数超过107时,继续试验叶片仍会发生断裂;在双对数坐标下,叶片的振动应力与其高周循环寿命成线性关系,即复合疲劳特性曲线(应力-寿命曲线、概率-应力-寿命曲线)服从双对数线性规律,进一步研究发现该规律对于高温合金材料的复合疲劳特性曲线具有普遍性.
- 闫晓军孙瑞杰邓瑛刘芝娜聂景旭
- 关键词：涡轮叶片高低周复合疲劳振动应力
- 定向凝固涡轮叶片高温低周疲劳的破坏特点被引量：10
- 2011年
- 针对几何形状完全相同但材料不同的两种涡轮叶片,采用相同的试验方法进行高温低周疲劳试验,普通铸造K403合金叶片和定向凝固DZ22B合金叶片却在不同的部位破坏,K403合金叶片在试验考核的榫齿部位断裂,而DZ22B合金叶片的榫齿在叶身根部断裂前均未出现裂纹。为了解释上述试验结果,展开了两类叶片试验条件应力场的有限元分析和定向凝固叶片晶粒形貌的数值模拟。研究结果表明:相同几何结构的普通铸造叶片和定向凝固叶片,其应力分布趋势相似,应力峰值均出现在叶片第一榫齿处;定向凝固叶片的失效模式与普通铸造叶片不同,其破坏不仅与应力场分布有关,而且受叶片各部位的晶粒形貌影响,叶片的失效不一定发生在应力最大的部位。
- 孙瑞杰闫晓军聂景旭
- 关键词：涡轮叶片定向凝固低周疲劳有限元方法
