Ученые Пермского Политеха выявили зоны критических нагрузок на валу авиационного двигателя и разработали метод расчета, учитывающий все силы одновременно.
Вал испытывает кручение, растяжение и центробежные нагрузки; при маневрах добавляются гироскопические. Традиционные расчеты рассматривают эти воздействия раздельно, что вынуждает увеличивать массу детали и повышает расход топлива. Но в полете нагрузки действуют совместно, создавая скрытые зоны концентрации напряжений.
Моделирование с одновременным учетом всех сил показало, что самые высокие напряжения возникают в местах изменения геометрии вала, зонах закрепления и на стыках сопряженных деталей. Это позволяет прицельно усиливать только опасные участки, не утяжеляя всю конструкцию. Метод применим для любых газотурбинных установок — от авиадвигателей до энергоагрегатов.