不锈钢法兰在非工作状态下叶片与轮盘处于放松状态,随着发动机转速的增加,叶片在离心力的作用下通过榫连接结构与轮盘压紧在起,由于气动力作用,导致叶片发生摆动,进而在榫连接接触面上产生微动损伤。由可知,榫头接触区在微动作用下会产生纵向和横向的裂纹,其中横向裂纹的扩展是导致叶片断裂的主要原因。接触区的应力分布也明,榫头发生横向裂纹的位置也基本为接触应力及切应力的位置典型:发动机压气机叶片断裂问题年月日,架载有人的斯库公司的执行由悉尼开往新加坡的任务时发生右侧发动机停车故障。在这次事件,又发生了两起类似的故障,所幸均未造员伤亡。拆解故障发动机发现,其级中压压气机片叶片丢失,片叶片根榫头侧面处有裂纹,长度为,其余叶片榫头与榫槽接触的面上均有明显的磨蹭痕迹。事故原因初步判断为叶片设计及安装不合理导致的微动疲劳问题。
失效压气机及叶片所示坏的压气机微动疲劳量棒连接处的微动磨损某发动机压气机叶片的微动疲劳失效、弹支撑与间隙配合对于某些夹持机构或支撑结构,虽然在接触面切线方向不受载荷作用,但不锈钢法兰由于振动、构件变形等原因,法向载荷发生变,进而影响接触区的范围和接触状态。在反复挤压过程中,接触区的边缘会发生相对滑动,进而产生微动损伤。典型的接触状态与应力分布所示。该微动状态会导致零件的过度磨损,般不会发生疲劳破坏。典型:核电站反应堆蒸汽发生器微动磨损问题。蒸汽发生器是核电站的关键设备,由于热交换管路中导热介质的高速流动,管路和其支撑结构间发生流致振动,进而产生微动磨损。对要求的核电设备来说,管路的微动磨损直接关系到放射物质的泄漏问题见,是非常严重的事故。如年美核电站蒸汽发生器传热管严重微动磨损,致使台核电站机组关停,造成重经济损失。
美电力研究会指出,世界范围内以上的压水堆机组都有传热管微动磨损发生。过盈配合过盈配合是种常用的紧固连接方式。依靠轴与孔装配产生的弹压力,起到轴向和周向固定的作用。该连接形式简单,同轴好,能承受较的轴向力、扭矩及动载荷。所示,当过盈配合零件受到弯矩作用时,接触区边缘的接触压力将减小,同时受到弯曲变形的作用,会产生相对滑移进而导致磨损。同时,不锈钢法兰在交变弯曲应力的作用下,磨损区产生裂纹并终导致零件的断裂,是典型的微动疲劳问题正压力分布微动点过盈配合的微动损伤典型:列车轮轴的冷切问题。列车车轮和轮轴是通过过盈配合压装在起的。轮对在反复旋转运动过程中,轮轴配合位置经受旋转弯曲载荷的作用,在过盈配合边缘产生微动磨损,终导致轮轴的微动疲劳断裂,称为轮轴冷切。