燃气轮机叶片危险区域裂纹结构完整性评定模拟

来源：动力工程学报杂志2026年第7期北京时间：

作者：柴小帅, 尹利众, 刁圣轩, 徐建平, 杨杰,

摘要：选择某燃气轮机叶片为研究对象,基于有限元模拟,首先对无裂纹叶片进行应力分析确定危险区域,然后在危险区域设置初始裂纹,基于R6规范对裂纹进行结构完整性评定,绘制失效评定图(failure assessment diagram,FAD),计算最大可接受裂纹尺寸。其次考察裂纹位置对评定的影响,并针对实际工况下可能出现的双裂纹,分析了第二条裂纹的存在对第一条裂纹失效的影响。最后考察了裂纹形状对FAD的影响。结果表明:1/4圆形角裂纹的最大可接受尺寸在两侧倒角处最小,在中心位置最大;第二条裂纹的存在会增加第一条裂纹的危险性;改变裂纹形状,对于单个1/4椭圆形角裂纹,随着短半轴长/长半轴长(即a/c)的增加,失效评定曲线会逐渐从安全区向危险区偏移,最大可接受裂纹尺寸减小。

关键词：燃气轮机叶片,结构完整性评定,失效评定图,裂纹,