唱唱反调:中国航空发动机不行还真不是材料问题( 四 )


简单说 , 航空发动机中的很多故障最直接的表现就是发动机里面的什么零件断掉了 , 或者裂开来了 。 比如说航空发动机里面经常会出现的叶片断裂故障 。

航空发动机上的叶片断裂

再比如说发动机中比较严重的涡轮破裂、包容失效事故 。

航空发动机涡轮破裂事故

一个零件为什么会出现裂纹或者整个断开?其实最直接的原因就是:这个材料已经承受不住外界对这个零件施加的载荷了 , 所以才裂开或者断开的 。

比如说下图就是一个最简单的零件 , 我们通过一个力F用力拉这个杆子的两端 , 从而引起了零件内部的应力 , 当应力超过这个材料的极限之后 , 零件就会断裂了 。

外力F作用下杆子的材料会受到应力作用

而且发动机工况非常复杂 , 所以零件远远不是承受静力这么简单 , 而是处于一个振动的环境中 。 在这样的环境下 , 零件受到的力是“动态”的 , 忽大忽小 , 而在这样的振动应力作用下 , 材料的破坏要容易得多 。 最简单的例子就是:你单凭蛮力拉 , 拉不坏一根钢丝 , 但是只要反复折两下 , 钢丝就坏掉了 。

推荐阅读