Analiza življenja turbine diska

Turbinska plošča je ena izmed osnovnih komponent letalskega motorja. Gre za komponento, ki se uporablja za namestitev in zaklep turbinevih kril ter prenos moči. Deluje v visoko temperaturnem, viskokotnem in visokohitrostnem okolju in ima zelo visoke zahteve na strukturne materiale. Letalski motorni so izdelki s visoko preciznostjo. Za povečanje razmerja med potiskom in težo motorjev ter izpolnitev vedno večjih zahtev po učinkovitosti letal so njihovi performančni parametri neprestano izboljšani. V tem primeru se zahteve za material turbinske plošče neprestano povečujejo.
Turbinska plošča je vrh šestih glavnih komponent gasne turbine. Njen varnost in dolgotrajnost zasedata zelo pomembno mesto v gasnih turbinah. Turska plošča je v ciklični uporabi.
Vendar pa obstaja tudi omejitev glede časa storitve. Na življenje turbineske plošče se veliko pozornosti posveča zaradi sledečih glavnih razlogov:
1. Vrtilna plošča je velika po meri, težka po teži in visoka po hitrosti. Povprečen režni poskus vrtilne plošče sodobnih plinskih turbine na maksimalni hitrosti znaša
758MPa. To približno dosega ali presega mejo deformacije številnih materialov za vrtilne plošče.
2. Kakovost proizvodnje vrtilne plošče je težko nadzorovati. Trenutno so vrtilne plošče, ki jih uporabljamo v velikem obsegu, izdelane kot enodelne kovine in prodajajo kompleksne procesne postopke. Za stabilizacijo kakovosti vsake plošče je nujno, da se v vsakem procesu zagotovi stabilen ravnotežni proces. To je težko storiti, zlasti pri nekaterih večjih zalogah.
3. Med uporabo gre vrtilna plošča skozi kompleksne spremembe sredine, temperature in napetosti. Zlasti pri vrtilnih ploščah vojaških motorjev imajo te spremembe naključne značilnosti, kar prinaša ogromne težave pri napovedovanju življenjske dobe in nadzoru vrtilne plošče.
4. Po dolgotrajni uporabi materialov krovih turbine se struktura razpade. Materiali krovih turbine, ki jih izbiramo v sodobnem času, so splošno visoko temperaturne aleije. Te aleije so pojačane s prehodnimi drugimi fazami in karbidi. Med dolgotrajno uporabo pride zaradi stresne starejščine pri visokih temperaturah do aglomeracije in rasti druge faze, karbidi pa bodo spreminjali obliko in deloma沉淀 škodljive krhke faze, kar pomeni splošno zmanjšanje moči in plastnosti aleije.
V skladu s tem lahko na koncu ugotovimo, da obstajata oštrica nasprotja: s ene strani, ker je turbinski disk zelo pomemben v plinski turbini, morajo ljudje biti sposobni točno napovedati in nadzirati njegovo življenjsko dobo; s druge strane, zaradi tega, da so v procesu proizvodnje in uporabe turbinskih diskov mnogi neustaljivi, nesigurni, kompleksni in spreminjajoči se dejavniki, je težko napovedati in nadzirati njihovo življenjsko dobo. Pogojujoča para nasprotij pa spodbuja stalno globljo raziskovanje analize in napovedi življenjske dobe turbinskih diskov ter hkrati poganja razvoj sorodnih disciplin.