Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences (한국항공우주학회지)

The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences (한국항공우주학회)
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The Analysis of Creep characteristics for Turbine blade using Theta projection method

θ 투영법을 이용한 터빈 블레이드의 크리프 특성 분석

  • 이무형 (한국항공대학교 대학원) ;
  • 한원재 (한국항공대학교 대학원) ;
  • 장병욱 (한국항공대학교 대학원) ;
  • 이복원 (공군 군수사령부 항공기술연구소) ;
  • 박정선 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부)
  • Received : 2010.11.02
  • Accepted : 2011.03.29
  • Published : 2011.04.01
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Abstract

The present work is aimed to analyze the creep characteristics of a turbojet engine turbine blade using the theta projection method. The theta projection method has been widely used due to its advantages and flexibility. For the creep characteristic analysis of the turbine blade, tests are performed considering the operating conditions and the non-linear material properties. Results from the creep test are fitted using the four theta model. The predicted proprieties using the four theta model are compared with the prediction model and creep test results. To obtain an optimum value of the four theta parameters in non-linear square method, a number of computing processes in the non-linear least square method were carried out to obtain full creep curves. Results using the theta model has more than 0.95 value of $R^2$. The results between the experimental values and predicted four theta model has about 90.0% accuracy. The theta projection method can be utilized for a design purpose to predict the creep behavior.

본 연구는 theta 투영법을 이용하여 터보제트 터빈 블레이드 크리프 특성을 파악하는데 목적이 있다. Theta 투영법은 우수한 정확성을 지니고 있어 폭넓게 사용되고 있다. 크리프 특성을 파악하기 위해 고온 크리프 시험을 수행하였으며, 시험 조건은 터보제트 엔진 운용조건과 소재의 비선형 특성을 고려하여 선정하였으며, four theta 모델의 적합성을 평가하기 위해 크리프 시험 결과와 비교하였다. 크리프 시험결과를 활용하여 크리프 곡선은 four theta model을 이용하여 생성하였다. 반복적인 계산을 통하여 비선형 최소자승법을 이용하여 시험 결과에 대해 최적의 theta 값을 도출하였다. Theta 투영법을 이용하여 크리프 곡선을 생성한 결과 $R^2$값이 0.95이상의 우수한 정확성을 지니는 것을 확인하였다. 또한 four theta 모델의 검정을 위해 수행한 시험 결과와 비교하여 예측된 theta 값이 90.0%의 정확도를 가지어, theta 투영법은 크리프 거동을 예측하여 설계목적에 이용하기 위해 유용하게 사용될 수 있다.

Keywords

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