Estimation de la durée de vie d'une pale de turbine en tenant compte de l'effet du fluage

Les moteurs à turbine à gaz sont largement utilisés pour la production d'énergie en raison de leur haut rendement dans de nombreux endroits tels que les centrales thermiques, les moteurs d'avion, etc. L'aube de la turbine est l'un des composants les plus importants du moteur. Elle est soumise à des conditions de travail très sévères à haute température avec des forces centrifuges élevées. Dans ces conditions de travail, les aubes sont sujettes à des défaillances dues à la fatigue, au fluage et à l'environnement. La défaillance par fatigue peut être une fatigue thermique, une fatigue mécanique ou une fatigue thermo-mécanique (TMF). À température et charge élevées, le fluage est l'une des principales causes de défaillance des composants. Par conséquent, il est nécessaire de prévoir la durée de vie des composants pour un fonctionnement satisfaisant et pour éviter les dommages dus aux défaillances. Dans cette étude, une aube de turbine en superalliage à base de nickel INCONEL-718 et un chargement de type amplitude variable sont considérés pour une analyse thermique, mécanique et thermo-mécanique. Le logiciel d'analyse par éléments finis (FEA) ABAQUS 6.11 est utilisé pour effectuer l'analyse. FE-Safe 6.0, logiciel d'estimation de la durée de vie, a été utilisé pour obtenir la durée de vie en fatigue de l'aube de turbine en utilisant la déformation de Morrow. La durée de vie en fluage a été calculée sur la base du paramètre de Larson Miller (LMP).

Autorentext

Dr. Saurabh Kumar Gupta arbeitet als Assistenzprofessor in der Abteilung für Maschinenbau am Raj Kumar Goel Institute of Technology, Ghaziabad. Er hat am Motilal Nehru National Institute of Technology (MNNIT) in Allahabad, Indien, in Maschinenbau promoviert.

Klappentext

Les moteurs à turbine à gaz sont largement utilisés pour la production d'énergie en raison de leur haut rendement dans de nombreux endroits tels que les centrales thermiques, les moteurs d'avion, etc. L'aube de la turbine est l'un des composants les plus importants du moteur. Elle est soumise à des conditions de travail très sévères à haute température avec des forces centrifuges élevées. Dans ces conditions de travail, les aubes sont sujettes à des défaillances dues à la fatigue, au fluage et à l'environnement. La défaillance par fatigue peut être une fatigue thermique, une fatigue mécanique ou une fatigue thermo-mécanique (TMF). À température et charge élevées, le fluage est l'une des principales causes de défaillance des composants. Par conséquent, il est nécessaire de prévoir la durée de vie des composants pour un fonctionnement satisfaisant et pour éviter les dommages dus aux défaillances. Dans cette étude, une aube de turbine en superalliage à base de nickel INCONEL-718 et un chargement de type amplitude variable sont considérés pour une analyse thermique, mécanique et thermo-mécanique. Le logiciel d'analyse par éléments finis (FEA) ABAQUS 6.11 est utilisé pour effectuer l'analyse. FE-Safe 6.0, logiciel d'estimation de la durée de vie, a été utilisé pour obtenir la durée de vie en fatigue de l'aube de turbine en utilisant la déformation de Morrow. La durée de vie en fluage a été calculée sur la base du paramètre de Larson Miller (LMP).