A Design Feasibility Study of a Turbine Blade Disc Interface (Dovetail) Made By Four-Directional Braided Ceramic Matrix Composite (Sic/Sic)

材料科学 有限元法 涡轮叶片 结构工程 各向同性 陶瓷 陶瓷基复合材料 复合材料 工程类 机械工程 涡轮机 量子力学 物理
作者
Vivek Kumar Dhimole,Yanqin Chen,Pruthvi Serrao,Chongdu Cho
出处
期刊:International Journal of Aeronautical and Space Sciences [Springer Nature]
卷期号:23 (1): 66-76 被引量:2
标识
DOI:10.1007/s42405-021-00421-8
摘要

The blade and disc's interface region (dovetail) is an integral part that plays an essential role in advanced flight machines. In this region, the major source of stress arising is the rotation of an engine shaft. Concerning this, geometry, material selection, and stress calculation need to perform at the predesign phase. This paper proposes four-directional braided ceramic matrix composites (CMCs) for the dovetail region because of its high transverse and shear strength, with less weight and thermal resistance. Due to the heterogeneous characteristics of proposed four-directional CMCs, homogenized mechanical properties are calculated for dovetail under non-isotropic conditions using multi-scale modeling and mechanics of structure genome method (MSG) for homogenization. After optimizing the dimensions for shape and minimizing the mass in the design study, the estimated homogenized mechanical properties are used to conduct a three-dimensional non-linear finite element (FE) analysis of the disc-dovetail assembly to check the feasibility of braided CMC’s dovetail over conventional dovetail. A comparative study between conventional and proposed dovetail material is made for the first time using the FE analysis results. Four-directional braided CMC (SiC/SiC) fits the blade disc interface region from a strength point of view because it shows less deformation, stress, and high stability than conventional Ti-alloy.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
GAOjiale完成签到 ,获得积分10
1秒前
Wind应助嚯嚯嚯采纳,获得10
2秒前
huanir99完成签到 ,获得积分10
2秒前
哒布6完成签到 ,获得积分10
2秒前
心灵美的不斜完成签到 ,获得积分10
4秒前
12秒前
深情安青应助完美菜菜采纳,获得10
12秒前
不着四六的岁月完成签到,获得积分10
13秒前
Seven完成签到 ,获得积分10
14秒前
好运常在完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
kingsly完成签到 ,获得积分10
15秒前
mayi完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
小蘑菇应助白斯特采纳,获得10
18秒前
双马尾小男生完成签到,获得积分10
19秒前
JYCKLTY完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
24秒前
完美菜菜发布了新的文献求助10
25秒前
林中雀完成签到 ,获得积分10
26秒前
无语的煎蛋完成签到 ,获得积分10
28秒前
大胆问枫完成签到 ,获得积分10
28秒前
卿xx完成签到,获得积分10
28秒前
Ava应助gs采纳,获得10
28秒前
zzzllove完成签到 ,获得积分10
29秒前
lucky完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
双马尾小男生2完成签到,获得积分10
32秒前
35秒前
白斯特发布了新的文献求助10
36秒前
36秒前
37秒前
生动的千柳完成签到,获得积分10
37秒前
38秒前
38秒前
SHF完成签到,获得积分10
39秒前
CC完成签到 ,获得积分10
40秒前
罗雪峰发布了新的文献求助10
40秒前
41秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 800
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 600
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
Psychological Well-being The Complexities of Mental and Emotional Health 500
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5856890
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6325067
关于积分的说明 15635350
捐赠科研通 4971276
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2681336
邀请新用户注册赠送积分活动 1625257
关于科研通互助平台的介绍 1582283