基于热弹耦合的涡轮转子瞬态热冲击研究

涡轮转子在瞬态热冲击下的热应力是最重要的参数之一，它直接影响着转子的疲劳寿命以及运行的安全性。基于热弹耦合理论推导和有限元数值仿真，针对涡轮转子的两种典型结构开展了瞬态热冲击下的热分析，研究了瞬态应力场、温度场的分布特性及其随转子结构参数的变化规律。同时，针对涡轮转子在实际工作过程中常遇到的非对称热冲击现象，进行了转子在周向非对称热冲击载荷分布下的热分析，研究结果表明涡轮转子瞬态热应力大于稳态热应力，且受到倒圆半径、轮盘厚度和盘轴比的影响，研究结果对发动机转子设计初期的热疲劳寿命评估有借鉴意义。