The Analysis of the Turbine Blade Fixture Crack

Abstract

In this thesis, the analysis of turbine blade fixture crack is performed. The main task is to analyse the crack of the turbine blade by using the FEM model and figure out the characteristics. In this case, crack is caused by the fixture of turbine blade root inside the disk grooves when centrifugal force is applied to it and also by its material properties. For the analytical part, the mass of the blade, rotating speed, angular velocity and radius of the centre of mass trajectory are described to find the centrifugal force. For the simulation process, the commercial software Ansys Workbench is used. In the computational analysis, static structural analysis is performed. Static structural analysis is used to determine the deformation and stress in the component caused by loads. This analysis is then compared to criteria that indicate the conditions of failure.

V této diplomové práci je provedena analýza praskliny upínání lopatek turbíny. Hlavním úkolem je analyzovat trhlinu lopatky turbíny pomocí modelu FEM a zjistit vlastnosti. V tomto případě je trhlina způsobena fixací kořene lopatky turbíny uvnitř drážek disku, když na ni působí odstředivá síla, a také svými materiálovými vlastnostmi. Pro analytickou část je popsána hmotnost lopatky, rychlost otáčení, úhlová rychlost a poloměr trajektorie středu hmoty pro nalezení odstředivé síly. Pro simulační proces se používá komerční software Ansys Workbench. Ve výpočetní analýze se provádí statická strukturální analýza. Statická strukturální analýza se používá k určení deformace a napětí ve složce způsobené zatíženími. Tato analýza je poté porovnána s kritérii, která označují podmínky selhání.