クリープは、特に高温で、特に高負荷期に被ったときに材料の遅い、永久的な変形です。それは高い熱条件の下で動作する航空機部品の設計と操作における重要な要因です。クリープの動作を理解することは、適切な材料を選択して、サービスでの寿命を予測するのに役立ちます。

素材のクリープの基礎

クリープは、究極の引張強さの下のストレスレベルにさらされているが、長期にわたって材料で発生します。 プロセスは、温度依存性であり、より高い温度でクリープを加速します。 通常、三段階:第一次、二次、および条件付きクリープ、それぞれ異なる変形率によって特徴付けられます。

高温度航空機材料

高温航空機部品に使用される材料には、ニッケル系スーパー合金、チタン合金、セラミックスなどがあります。これらの材料は、機械的完全性を維持しながら極端な条件に耐える能力のために選ばれています。クリープ抵抗は、安全と耐久性を確保するために、これらの材料の重要な特性です。

実用的なクリープ計算

クリープライフを推定するための1つの一般的な方法は、ノルトン・ベイリー法を使用しており、クリープ率をストレスと温度に関連付けます。

ε̇ = σ^n e^(-Q/RT)

どこ:

  • ε̇] = クリープレート
  • A] = 素材の定数
  • σ] = 応力
  • n] = ストレス指数
  • Q] = 活性化エネルギー
  • R] = ユニバーサルガス定数
  • T] = 絶対温度

既知の材料の定数および作動条件を入力することによって、エンジニアは特定の圧力および温度条件の下で部品の寿命を推定し、予測できます。