圖 ’ "( "%) *&發(fā)動機的試車循環(huán)
壽命循環(huán)試驗的內(nèi)容包括熱端部件上的斷裂、高溫蠕變以及低循環(huán)在內(nèi)的試驗，相當(dāng)于 "飛機 (&&&工作小時。通過低循環(huán)和壽命循環(huán)試驗曾發(fā)現(xiàn)了 *&發(fā)動機一級渦輪葉冠的設(shè)計缺陷。
+,部件低循環(huán)疲勞試驗
進行低循環(huán)疲勞試驗的部件有壓氣機和渦輪的輪盤、葉片、轉(zhuǎn)子的軸、燃燒室和機匣等。部件的低循環(huán)疲勞試驗應(yīng)保證 &&-裕度，即驗證壽命應(yīng)為規(guī)定壽命的兩倍。試驗過程中，第一個等效壽命期內(nèi)不允許修理，第二個壽命期允許進行定期修理。
若能檢測出裂紋時的循環(huán)數(shù)為低循環(huán)疲勞初始壽命 ./，亦稱無裂紋壽命；從出現(xiàn)起始裂紋到零件斷裂的這段時間稱為剩余壽命 .0，亦稱裂紋擴展壽命，則構(gòu)件總循環(huán)壽命 .1為 .1 2./ 3.0對于輪盤，定義輪盤表面上有千分之一概率起始裂紋達到 &, ’&&44所經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)即為 ./。.0由斷裂力學(xué)方法處理，即為裂紋擴展到臨界值（零件失效）的循環(huán)數(shù)。
對于輪盤試驗載荷譜，應(yīng)根據(jù)實際飛行剖面來確定。圖 ’ "( "5示出轂孔邊的溫度和應(yīng)力剖面。然而在循環(huán)旋轉(zhuǎn)試驗器上無法模擬溫度隨時間的變化，所以要將飛行應(yīng)力剖面換算成一定溫度下的應(yīng)力剖面。圖 ’ "( "5（ 6）示出換算到溫度 7&的輪轂孔邊應(yīng)力。
在確定試驗循環(huán)時，可按照順序?qū)⑵拭娣纸鉃橹餮h(huán)，或稱為標準應(yīng)力循環(huán)和若干個次循環(huán)。再運用古德曼圖將次循環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動循環(huán)，如圖 ’ "( "8所示。以第 /個循環(huán)為例：
/9 2 +（/4:; 3 /4/9）
/: 2 +（/4:; " /4/9）
過已知點 <（= >, ，&）和 （?/9，/9）作斜線 <?，再從原點作 (%@線與 <?延長線交點為 A（/>+，/>+）。因此得 /4:; " /4/9
/2
",/4/9 > =
對于輪盤低循環(huán)疲勞試驗，可采用單個輪盤或整個轉(zhuǎn)子進行試驗，設(shè)備為循環(huán)旋轉(zhuǎn)試驗器，它分為上立式或下立式地坑試驗器，臥式箱式試驗器（如圖 ( "8和圖 ( "+所示）；靜態(tài)的有多路循環(huán)徑向加載裝置或飛利輪。試驗腔要密封和抽真空以降低功率。
•&B8•
圖 " "%一次飛行的輪盤應(yīng)力剖面
圖 " "&%次循環(huán)轉(zhuǎn)換成脈動循環(huán)對于轉(zhuǎn)子軸、葉片、機匣和燃燒室等主要零部件的低循環(huán)疲勞試驗，其載荷形式、試驗方法、試驗設(shè)備與輪盤各不相同，但其原理都是一樣的。二、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完整性試驗 •)(’•
根據(jù)通用規(guī)范要求，為保證轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完整性應(yīng)進行下列試驗。
"超轉(zhuǎn)試驗
渦輪和壓氣機轉(zhuǎn)子，應(yīng)在發(fā)動機最高允許氣體測量溫度和 最高允許穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速下，至少穩(wěn)定工作 %&’。試驗后零件和組件尺寸應(yīng)在允許的極限內(nèi)，并沒有出現(xiàn)即將破壞的跡象。
("超溫試驗
在完成上述超轉(zhuǎn)試驗后，用同一臺發(fā)動機在超過最高允許穩(wěn)態(tài)氣體測量溫度 )(*以上，在不低于最高允許穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速下工作 %&’。試驗后零件和組件尺寸應(yīng)在允許的極限內(nèi)，并且沒有出現(xiàn)即將破壞的跡象。
+"輪盤破壞試驗
發(fā)動機所有關(guān)鍵的輪盤構(gòu)件應(yīng)在旋轉(zhuǎn)器上進行試驗，其試驗轉(zhuǎn)速至少應(yīng)達到最高穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的 ((，而內(nèi)孔或盤心材料應(yīng)達到最高設(shè)計溫度。試驗后應(yīng)不破壞。 )"輪盤的超轉(zhuǎn)、超溫和破裂試驗例（）試驗內(nèi)容在模擬發(fā)動機工作條件下，對各類輪盤進行超轉(zhuǎn)、超溫與破裂試驗，目的是暴露材質(zhì)缺陷，判明輪盤結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，確定其強度儲備。要求定型的各類輪盤均應(yīng)經(jīng)受超轉(zhuǎn)、超溫和破裂試驗，這是屬于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完整性的一項專門試驗。
超轉(zhuǎn)、超溫試驗，按上述要求進行。破裂試驗時，其試驗轉(zhuǎn)速為最大工作轉(zhuǎn)速的 ((，但對無包容結(jié)構(gòu)之風(fēng)扇盤，試驗轉(zhuǎn)速為工作轉(zhuǎn)速的 )。輪盤內(nèi)孔溫度應(yīng)為最大設(shè)計溫度，持續(xù)時間不少于 (,-。試驗后，輪盤應(yīng)無損壞跡象。
研究表明，導(dǎo)致輪盤瞬態(tài)破裂的主要因素是由于過大的徑向應(yīng)力及過大的切向應(yīng)力。對于風(fēng)扇輪盤還應(yīng)考慮其承受外來物撞擊的能力。
另一種更為合理的確定輪盤強度儲備的方法是限制盤上不同部位的應(yīng)力值和盤材的條件屈服強度 ," （一般可近似取 ," .,"/," (或查表）與極限拉伸強度 0的比值，從而確定其屈服和破壞強度儲備。
（(）試驗方法試件應(yīng)選擇材質(zhì)性能較差、加工尺寸偏差最大的輪盤，以其試驗結(jié)果代表該批輪盤的強度特性。
"常溫試驗按圖 1 2) 21所示的程序進行，試件在各轉(zhuǎn)速下的停留時間除規(guī)定 ’%34和 (( ’%34按要求停留之外，其余按具體要求而定。在高轉(zhuǎn)速下，每次升速均應(yīng)測量試件變形量，因此轉(zhuǎn)速應(yīng)退至零。
試驗時，應(yīng)先在低轉(zhuǎn)速下跑合試驗轉(zhuǎn)子與設(shè)備，檢查各部位的緊固、密封、潤滑和溫度指示等系統(tǒng)。在達到 /, ’%34或分析輪心部位即將產(chǎn)生塑性變形時，便應(yīng)測量試件在運轉(zhuǎn)狀態(tài)的總變形量或停車后的殘余變形量。當(dāng)試件破壞時，應(yīng)用觸發(fā)機構(gòu)發(fā)出信號，以記錄破裂轉(zhuǎn)速，使試驗器動力緊急停車，并在需要時，啟動光源與高速攝影機，記錄破壞過程。
加溫試驗是模擬超溫條件下進行的熱運轉(zhuǎn)。通常是在試驗器上調(diào)節(jié)電加熱器的位置和功率，并結(jié)合調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的辦法使盤緣維持在工作溫度，輪心不加溫，溫度梯度則由輪盤 •,//•
自身導(dǎo)熱形成。
破裂試驗是在輪盤最大工作轉(zhuǎn)速的 ""，盤孔溫度為最高設(shè)計溫度下，在試驗器上進行的。
當(dāng)對同一輪盤進行超轉(zhuǎn)與破裂兩項考核時，應(yīng)將輪盤在確定的試驗條件下逐步升速直至破裂轉(zhuǎn)速。記錄其在各個轉(zhuǎn)速下的殘余變形量。為判明確切的總體強度儲備 ：與設(shè)計薄弱環(huán)節(jié)，有時要升高轉(zhuǎn)速直至輪盤破壞。在進行破裂試驗時，可配備高速攝影機及相應(yīng)的電控、照明等裝置，以攝取輪盤首先破壞的部位，并用以研究碎塊能量與運動情況。
（%）試驗裝置
配有高速攝影機的地坑式輪盤試驗器；這種大型試驗器的功率大小、轉(zhuǎn)速和加溫范圍、試驗腔容積均能滿足試驗要求，通用性強，并采用先進的測量系統(tǒng)，如光測、遙測、巡回檢測、自動記錄、高速攝影和工業(yè)電視觀測等。試驗腔設(shè)有自動報警或自動停車裝置；試驗廠房應(yīng)有消防和防爆設(shè)施；要求試驗間噪聲水平不大于 &&’(，操作間的不大于 )&’(。
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