タービン・エンジンに発生するクリープとロー・サイクル・ファティーグに関する説明で(A)~(D)のうち正しいものはいくつあ…

タービン発動機 第16問

タービン・エンジンに発生するクリープとロー・サイクル・ファティーグに関する説明で(A)~(D)のうち正しいものはいくつあるか。(1)~(5)の中から選べ。(A) クリープとは、極端な熱や機械的応力を受けたとき、時間とともに材料の応力方向に弾性変形が増加する現象である。(B) ロー・サイクル・ファティーグは低周期疲労とも呼ばれ、運転毎の負荷が長時間に渡り繰り返され疲労が蓄積することにより発生する。(C) クリープは、運転中に大きな遠心力と熱負荷にさらされるコンプレッサ・ブレードで最も発生しやすい。(D) コンプレッサ・ディスクやタービン・ディスクの熱疲労の蓄積が、ロー・サイクル・ファティーグの要因となる。

正答 (2)
正答は (2)。正しいのは(B)(D)の二つです。 (A)誤り。クリープは、高い温度で一定の応力を受け続けたときに、時間とともに変形が少しずつ増えていく現象です。増えていくのは、荷重を除いても戻らない塑性変形(永久ひずみ)で、弾性変形ではありません。(B)正しい。ロー・サイクル・ファティーグ(低周期疲労、低サイクル疲労)は、始動・離陸・停止のように運転ごとに繰り返す大きな負荷で疲労が蓄積して起こります。(C)誤り。クリープが最も起こりやすいのは、高温のガスと大きな遠心力に同時にさらされるタービン・ブレードです。コンプレッサ・ブレードは温度が低く、クリープの心配はタービンより小さくなります。(D)正しい。ディスクは、運転ごとの遠心力による応力の繰り返しや、温度差による熱応力の繰り返しを受けます。この熱疲労の蓄積もロー・サイクル・ファティーグの要因です。
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【整備での管理】 ディスクなどの回転部品は、ロー・サイクル・ファティーグを考えて、使用回数(サイクル数)で寿命が決められています。タービン・ブレードは、クリープによる伸びを点検で確かめます。

出典:令和2年7月期 航空従事者学科試験 二等航空整備士(飛行機) タービン発動機 問16(国土交通省 公表)出典元ページ

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