DE602005005550T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermüdungsprüfung - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Ermüdungsprüfung von Materialien, und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Simulierung der Ermüdung von Rotorschaufelfüßen in komplementär ausgebildeten Rotorlaufschaufel-Einschubnuten.
  • Fanlaufschaufeln, Kompressorlaufschaufeln und Turbinenlaufschaufeln von Gasturbinentriebwerken sind während des Betriebes des Triebwerks einer Kombination von Ermüdungsbeanspruchungen unterworfen, nämlich von Ermüdungsbeanspruchungen mit niedrigem Zyklus (LCF) und solchen mit hohem Zyklus (HCF). Diese LCF-Beanspruchungen und HCF-Beanspruchungen haben eine gegenteilige Wirkung auf die Integrität der Laufschaufeln. Die LCF-Beanspruchungen resultieren aus der Zentripetalkraft, der die Laufschaufeln bei ihrer Drehung um die Triebwerksachse ausgesetzt sind. Die HCF-Beanspruchungen resultieren aus der aerodynamischen Vibrationserregung und anderen Vibrationserregungen der Laufschaufeln.
  • Um Fanlaufschaufeln, Kompressorlaufschaufeln und Turbinenlaufschaufeln zu konstruieren, die gegen Ermüdung widerstandsfähig sind, ist ein vollständiges Verständnis der Kombination der stetigen und wechselnden Beanspruchungen erforderlich, denen eine Laufschaufel im Betrieb ausgesetzt sein kann.
  • Die Ermüdungsprüfung von Materialien unter Bedingungen, die repräsentativ sind für die Bedingungen, die in einem Gasturbinentriebwerk herrschen, sind schwierig bei stromlinienförmigen Laufschaufelformen und Schaufeleinschubnuten zu erreichen. Die übliche LCF-Prüfung und die HCF-Prüfung und die Prüfung eines Ermüdungsspaltwachstums (FCG) bei einfachen Materialformen wurde benutzt, um mechanische Daten zu liefern. Vergleiche zwischen diesen einfachen Formgestalten und einer wirklichen Laufschaufel haben wesentliche Unterschiede in der Ermüdungslebensdauer gezeigt. Es ist bekannt, diese Prüfungen bei Prüfkörpern durchzuführen, die repräsentativ sind für die Laufschaufelgestalt, aber das Verhalten dieser Prüfkörper reflektiert nicht genau das Verhalten der wirklichen Laufschaufeln. Infolgedessen werden Sicherheitsfaktoren im typischen Fall von 50% den Ermüdungsdaten hinzugefügt.
  • Schwalbenschwanzschaufelfüße stellen ein übliches Verfahren dar, um Rotorlaufschaufeln von Flugtriebwerken an der entsprechenden Rotorscheibe festzulegen. Diese Anordnungen haben den Vorteil einer einfachen Herstellung, eines einfachen Zusammenbaus und einer hohen Lasttragfähigkeit. Ein Trockenfilmschmiermittel, beispielsweise Molybdändisulfid, wird gewöhnlich auf die Laufschaufel und die Schwalbenschwanznut in der Rotorscheibe aufgebracht, um eine geringe Reibung aufrecht zu erhalten und um eine Beschädigung der Metalloberflächen zu vermeiden.
  • Während der Wartung wird der Rotorlaufschaufelaufbau einem komplexen Belastungssystem unterworfen, das Zentripetalbelastungen, Gasbelastungen und Vibrationen umfasst. Die Drehung des Fanaufbaus führt zu einer großen Belastung des Schwalbenschwanzfußes infolge der Zentripetalbeschleunigungen, wenn die Laufschaufel versucht, aus ihrer Einschubnut heraus zu wandern. Es werden Ringspannungen in den Rändern der Rotorscheibe erzeugt, weil die Rotorscheibe unter dem Einfluss ihrer eigenen Masse und infolge des Einflusses der daran befestigten Laufschaufeln radial wächst. Außerdem verursacht der Druckunterschied über der Laufschaufel eine Biegung des Stromlinienteils, wenn die Fanlaufschaufel die einströmende Luft komprimiert, und es wird eine zusätzliche Biegebelastung in den Schwalbenschwanzfuß eingeführt. Schließlich bewirken die mechanischen Laufschaufelresonanzen und die aerodynamischen Kräfte eine Vibrationsbelastung auf den Schwalbenschwanzfuß.
  • Unter der Wirkung dieser Belastungen tritt eine Gleitbewegung zwischen der Laufschaufel und dem Schwalbenschwanz der Rotorscheibe auf, was in Kombination mit hohen Kontaktdrücken zwischen den beiden Bauteilen zu einem rapiden Verlust der geringen Reibung der traditionellen Trockenfilmschmiermittel führen kann. Wenn der Schmiermittelfilm abgetragen ist, steigen Reibung und Beanspruchung in der Laufschaufel und der Schwalbenschwanznut des Rotors im Randberührungsbereich an. Außerdem bewirkt eine Abnutzung des Schmiermittelfilms eine Berührung von Metall zu Metall zwischen Laufschaufel und Rotorscheibe, und dies führt zur einer schwerwiegenden Reibkorrosion und Abnutzung des darunter liegenden Materials. In gewissen Fällen kann ein Passflächenkaltverschweißen und ein Anfressen auftreten, was zu einem schwerwiegenden Oberflächenverschleiß und zur Erzeugung zusätzlicher Beanspruchungskonzentrationen führt.
  • Diese Umstände können in Kombination mit der aufgebrachten Belastung zu einer Einleitung von Ermüdungsrissen an den Berührungsrändern des Schwalbenschwanzschlitzes führen. Das darunter liegende Komponentenbeanspruchungsfeld kann dann infolge der Zentripetalbelastung, der Gasbiegung und der Vibration diese Risse vergrößern, und dies kann zu einer Beschädigung der Laufschaufel oder des Rotors führen. Im schlimmsten Fall kann es, wenn die Vibrationsbeanspruchungen groß genug sind, um eine Ausbreitung der Risse zu verursachen, gelegentlich im Flug zu einem Betriebsausfall kommen.
  • Versuche haben gezeigt, dass die Ermüdungslebensdauer der Randauflager (EOB) in kritischer Weise abhängig ist von der Integrität des Schmiermittelfilms, der auf die Auflagerflanken von Laufschaufel und Rotorscheiben aufgebracht ist. Insbesondere beeinflusst der Reibungswert an den Schwalbenschwanzberührungsflanken die Ermüdungslebensdauer.
  • Die US 2002/0162 400 beschreibt ein mehrachsiges Ermüdungsprüfsystem mit mehrachsigem hohem Zyklus, bei dem Rotorlaufschaufeln unter Benutzung eines festen Lagers geprüft werden, um eine Rotorlaufschaufel zu belasten.
  • Die US 6250 166 beschreibt auch eine Prüfung von Rotorlaufschaufeln, aber nicht durch Anwendung von axialen Kräften.
  • Es besteht daher ein Bedarf, Ermüdungsdaten von Proben zu erhalten, deren Geometrie und Beanspruchungszustände besser vergleichbar sind mit wirklichen Laufschaufeln, um die Laufschaufeln gegenüber Ermüdungserscheinungen widerstandsfähig zu machen oder um die Arbeitslebensdauer wirklicher Laufschaufeln genauer bestimmen zu können.
  • Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine neuartige Vorrichtung und ein neuartiges Verfahren zur Ermüdungsprüfung von Materialien zu schaffen, wodurch die oben erwähnten Probleme vermindert und vorzugsweise gelöst werden.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst diese ein Verfahren zur Simulierung der Lebensdauer einer Rotorlaufschaufel-Lageranordnung, montiert in einer komplementären Rotorscheiben-Lageranordnung, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: es werden zwei Lageranordnungen für die Prüfkörper vorgesehen, die jeweils Abschnitte besitzen, die Druckflächen definieren, die in ihrem Profil an die entsprechenden Flächen von Rotorlaufschaufel-Lageranordnungen angepasst sind; es wird eine Befestigungsvorrichtung vorgesehen, die zwei gegenüberliegende Lageranordnungen aufweist, von denen jede Abschnitte aufweist, die Druckflächen definieren, die in ihrem Profil jeweils Flächen aufweisen, die den Rotorscheiben-Lageranordnungen angepasst sind; es werden die Probenlageranordnungen in den Befestigungslageranordnungen angebracht; es wird eine erste Belastung auf die Probenlageranordnungen ausgeübt; es wird eine Beanspruchung in einem Bereich der Befestigungsvorrichtung zwischen den Befestigungslageranordnungen gemessen; es wird eine zweite Belastung auf die Befestigungsvorrichtung ausgeübt, und die zweite Belastung wird im Wesentlichen senkrecht zur ersten Belastung aufgebracht; und es wird die zweite Belastung gemäß der gemessenen Beanspruchung gesteuert.
  • Das Verfahren kann weiter den Schritt umfassen, eine Belastung mit hohem Zyklus auf die Probenlageranordnungen auszuüben.
  • Vorzugsweise verläuft die gemessene Beanspruchung in der gleichen Richtung wie die zweite Belastung.
  • Vorzugsweise wird die zweite Belastung so gesteuert, dass die gemessene Beanspruchung im Wesentlichen konstant gehalten wird.
  • Vorzugsweise wird die gemessene Beanspruchung in einer gegebenen Zeit auf den Reibungskoffizienten zwischen den jeweiligen Druckflächen der Probenlageranordnungen und der Befestigungsvorrichtungen zu jener Zeit bezogen.
  • Die Beanspruchungs-Reibungs-Beziehung kann unter Benutzung einer FE-Modell-Technik abgeleitet werden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst diese eine Vorrichtung zur Simulierung der Lebensdauer einer Rotorlaufschaufel-Lageranordnung, montiert in einer komplementären Rotorscheiben-Lageranordnung, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Probenlageranordnungen vorgesehen sind, die jeweils Abschnitte aufweisen, die Druckflächen definieren, die in ihrem Profil an jeweilige Flächen der Rotorlaufschaufel-Lageranordnung angepasst sind; dass eine Befestigungsvorrichtung mit zwei gegenüberliegenden Lageranordnungen vorgesehen ist, die jeweils Abschnitte aufweisen, die Druckflächen definieren, die in ihrem Profil an entsprechende Flächen der Rotorscheiben-Lageranordnung angepasst sind, wobei die Probenlageranordnungen in der Befestigungslageranordnung montiert sind; dass Mittel vorgesehen sind, um eine erste Belastung auf die Probenlageranordnung auszuüben; dass Mittel vorgesehen sind, um eine Beanspruchung in einem Bereich der Befestigungsvorrichtung zwischen den Befestigungslageranordnungen zu messen; dass Mittel vorgesehen sind, um eine zweite Belastung auf die Befestigungsvorrichtung auszuüben, wobei die zweite Belastung im Wesentlichen senkrecht zur ersten Belastung aufgeprägt wird; und dass Mittel vorgesehen sind, um die zweite Belastung gemäß der gemessenen Beanspruchung zu steuern.
  • Vorzugsweise sind Mittel vorgesehen, um Belastungen mit hohem Zyklus auf die Probenlageranordnungen auszuüben. Die Mittel zur Aufbringung von hohen Belastungen können mechanische Mittel oder hydraulische Mittel sein.
  • Der Bereich der Festlegung zwischen den Befestigungslageranordnungen ist vorzugsweise so ausgebildet, dass ein optimaler Ausgleich zwischen Beanspruchungsempfindlichkeit und Starrheit erreicht wird.
  • Die Beanspruchungsmessung kann Beanspruchungslehren, eine Berührungsextensometrie oder eine nicht berührende Extensometrie aufweisen.
  • Die Beanspruchungsmessmittel können auch benutzt werden, um eine Fehlausrichtung anzuzeigen.
  • Die Beanspruchungsmessmittel können auf der Probenlageranordnung ausgebildet sein.
  • Es können Mittel vorgesehen sein, um wenigstens die Probenlageranordnung aufzuheizen.
  • Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 zeigt eine allgemeine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 2 veranschaulicht die Arbeitsweise eines Teils der Vorrichtung nach 1;
  • 3 zeigt eine detaillierte Ansicht eines weiteren Teils der Vorrichtung nach 1.
  • Gemäß 1 besitzt eine allgemein mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnete Prüfvorrichtung einen Belastungsrahmen 12. Stativsäulen 14 tragen einen ersten Hydraulikantrieb 16 und eine erste Belastungszelle 18 sowie zwei Greifer 20. Ferner trägt eine Struktur 22 zweite Hydraulikantriebe 24, zweite Belastungszellen 26 und zwei Belastungsstangen 28. Jede Belastungsstange 28 weist in der Nähe ihres Endes ein Loch 30 auf, in das ein (nicht dargestellter) Stift eingeschoben werden kann.
  • Eine Befestigungsvorrichtung 38 wird fest zwischen den Greifern 20 der Prüfvorrichtung 10 gehalten. Die Befestigungsvorrichtung 38 besitzt zwei Ausnehmungen 39, die dem Profil der Rotorscheibeneinschubnute angepasst ist, deren Verhalten reproduziert werden soll.
  • Zwei Prüfkörper 36 besitzen an einem Ende eine Lageranordnung 37, die dem Profil der Laufschaufel angepasst ist, deren Verhalten reproduziert werden soll, und die Prüfkörper weisen am anderen Ende ein Loch auf, das eine Stiftbefestigung der Prüfkörper 36 mit den Belastungsstangen 28 in üblicher Weise ermöglicht.
  • Im Betrieb übt der erste Antrieb 16 eine Belastung auf die Befestigungsvorrichtung 38 aus. Die aufgebrachte Belastung wird durch die erste Belastungszelle 18 gemessen. Diese Belastung repräsentiert die Ringspannung in der Rotorscheibe in dem wirklichen Bauteil. Die zweiten Antriebe 24 üben Belastungen auf die Prüfkörper 36 aus. Diese Belastungen werden durch die zweite Belastungszelle 26 gemessen. Diese Belastungen repräsentieren die Zentripetalbelastung der Rotorlaufschaufeln im wirklichen Bauteil.
  • Die zweiten Antriebe 24 sind an einem schwimmenden Schlitten gelagert, der durch Federn 32 getragen wird, von denen nur eine dargestellt ist. Diese tragen das Gewicht des Schlittens, wobei dieser eine beschränkte Vertikalbewegung durchführen kann. Hierdurch können die zweiten Antriebe 24 ihre Belastungen aufprägen, ohne dass eine unerwünschte Biegung erfolgt, selbst wenn sich die Befestigungsvorrichtung 38 während des Tests etwas nach oben und unten bewegt, wenn die durch den ersten Antrieb 16 ausgeübte Belastung abfällt und ansteigt.
  • Die Antriebe 16 und 24 werden durch einen Computer 48 gesteuert, der Informationen von den Belastungszellen 18 und 26 über Controller 46 empfängt und Steuersignale 50 an die Antriebe weiterleitet.
  • An jedem Prüfkörper 36 ist ein HCF-Rüttler 40 befestigt. Jeder HCF-Rüttler 40 ist am Belastungsrahmen 12 vibrationsfrei über eine Feder 42 aufgehängt. Die durch den HCF-Rüttler 40 ausgeübte Belastung repräsentiert die mechanischen und aerodynamischen Vibrationen der Laufschaufel bei einem wirklichen Bauteil.
  • 2 veranschaulicht die Prinzipien der Arbeitsweise des HCF-Rüttlers 40. Innerhalb des Gehäuses 60 des Rüttlers 40 sind zwei miteinander kämmende Zahnräder 62 montiert. An jedem Zahnrad 62 ist im Abstand r vom Mittelpunkt eine exzentrische Masse 64 von m/2 angeordnet. Die Winkellage der Massen ist in der Zeichnung derart dargestellt, dass der Aufbau um eine zentrale Vertikalachse symmetrisch ist. Wenn die Zahnräder 62 durch einen äußeren Elektromotor 66 über eine Bremskupplung 68 und eine Antriebswelle 70 angetrieben werden und die exzentrischen Massen 64 zu einer Drehung veranlasst werden, dann wird eine periodische hin- und hergehende Kraft F aufgebaut, wie dies durch den Pfeil 72 angedeutet ist. Der Motor 66 und die Bremskupplung 68 werden durch Signale 50 vom Computer 48 gesteuert.
  • Nunmehr wird auf 3 Bezug genommen. Die Befestigungsvorrichtung 38 ist hier im Einzelnen dargestellt. Vier Beanspruchungsmesser 80 sind auf der Befestigungsvorrichtung montiert, von denen eines unsichtbar hinter der Befestigungsvorrichtung angeordnet ist.
  • Durch sorgfältige Steuerung der Belastung der Anordnung und durch Benutzung von Beanspruchungsmessern auf dem Scheibenprobenkörper wird es möglich, kontinuierlich die Evolution der Kontaktflankenfriktion während des Versuchs zu überwachen. Da die Belastung der Anordnung und die Geometrie repräsentativ sind für eine wirkliche Schaufel, können diese Ergebnisse direkt auf die zu wartenden Bauteile übertragen werden.
  • Bei einer wirklichen Laufschaufel und einer wirklichen Rotorscheibe wird die Ausdehnung der Einschubnuten der Rotorscheibe durch das elastische Wachstum des Scheibenrandes unter dem Einfluss der Ringspannung der Scheibe gesteuert. Da diese Ringspannung groß im Vergleich zu den Reibungskräften und irgendwelchen Laufschaufel-„Keil"-Wirkungen ist, ändert sich die Beanspruchung an der Unterseite des Scheibeneinschubnutes mit der Reibung nur wenig (d. h. die Scheibeneinschubnut steht wirksam unter Beanspruchungssteuerung). 3 veranschaulicht die Belastung, die auf die Befestigungsvorrichtung 38 ausgeübt wird, und zwar sowohl direkt als auch als Ergebnis der angepassten Prüfkörper 36.
  • Wenn auf die Prüfkörper 36 durch den Antrieb 24 eine Belastung aufgebracht wird, bewegen sie sich in den Ausnehmungen 39 der Befestigungsvorrichtung nach außen, wodurch der Kontaktdruck R zwischen dem Prüfkörper und der Befestigungsvorrichtung erhöht wird. Dies setzt sich fort, bis eine beschränkende Reibung erreicht ist und Reibung und Reaktionskräfte die Belastung ausgleichen, die auf die Laufschaufelproben ausgeübt wird. Das Band 86 zwischen den beiden Ausnehmungen der Befestigungsvorrichtung ist relativ dünn im Vergleich mit dem Rand einer Rotorscheibe. Demgemäß führt die Kraft, die erforderlich ist, um die Kraft R auszugleichen, zu einem beträchtlichen Beanspruchungsanstieg in dem Schaufelband. Die Öffnung der Rotoreinschubnute durch die Laufschaufelproben ist als „Keil"-Effekt bekannt.
  • Zu Beginn des Versuchs wird die Belastung D auf die Befestigungsvorrichtung derart eingestellt, dass die relative Gleitversetzung zwischen dem Prüfkörper und der Befestigungsvorrichtung jener in dem wirklichen Bauteil angepasst wird, wie dies von einem dreidimensionalen Endelementmodell (FE) bestimmt wird. Während des Versuchs wird die Belastung dann derart verändert, dass die Beanspruchung, gemessen am Grund der Einschubnut der Scheibe, konstant bleibt. Wenn der Versuch fortschreitet, führt die Abnutzung des Überzugs zu einer Erhöhung des Reibungskoeffizienten μ an der Schwalbenschwanzberührungsflanke 78. Die Laufschaufelprobe gleitet dann aus der Einschubnut der Scheibe, bis eine begrenzende Reibung F erreicht wird (wie dies durch die Pfeile 82 dargestellt ist). Wenn sich die Reibung erhöht, dann ist ein geringerer Kontaktdruck R erforderlich, um die Begrenzungsreibung zu erreichen, und demgemäß wird der Keileffekt vermindert, was zu einem Abfall in der Beanspruchung am Boden der Einschubnuten der Scheibe führt – dies kann kompensiert werden durch Erhöhung der aufgeprägten Scheibenbelastung D. Aus dieser Änderung in der Last, die erforderlich ist, um eine gegebene Beanspruchung am Boden der Einschubnut zu erreichen, kann der Reibungskoeffizient μ an der Kontaktflanke durch Abfrage an einem FE-Modell bestimmt werden.
  • Die Breite L des Fixierungsbandes 86 ist derart bemessen, dass die Beanspruchung am Boden der Einschubnut auf die Reiibung anspricht (beispielsweise würde ein Abfall der Beanspruchung von 30% erreicht, wenn der Reibungskoeffizient von 0,1 auf 0,7 verändert wird), während noch gewährleistet wird, dass das Scheibenband 86 steif genug ist, um Probleme bei der Ausrichtung und Biegung der Verspannung zu vermeiden. Dies ist jedoch unterschiedlich gegenüber einem wirklichen Bauteil, der relativ steif und unempfindlich gegenüber der Reibung ist.
  • Die Endelement (FE)-Analyse einer wirklichen Fanlaufschaufel und Rotorscheibe und die biaxiale Verspannungskonfiguration sind erforderlich, um den Prüfbetriebszustand zu definieren. Außerdem umfassen diese Analysen den vollen Bereich von Reibungspegeln, die wahrscheinlich sowohl in dem wirklichen Bauteil als auch bei dem Verspannungstest auftreten. Es ist wichtig, dass der gleiche FE-Modellstandard (d. h. Kontaktdefinition, Reibungspegel, Elemententyp, Maschendichte usw.) für beide Proben und die reale Laufschaufel/Rotorscheibenanalyse benutzt wird. Dies gewährleistet, dass sowohl Spannungspegel als auch relative Gleitversetzung genauestes vorhergesagt werden können.
  • Es sind vier Grundparameter erforderlich, um die Prüfbedingungen einzustellen. Dies sind die Folgenden:
    • 1. die mittlere (DC) Belastung wird über den Laufschaufelfuß eingeführt, was zu Zentripetalbelastungen führt – dies bestimmt die Belastung, die auf den Prüfkörper ausgeübt wird.
    • 2. die Vibrations (AC)-Belastung, die auf dem Laufschaufelfuß infolge der aerodynamischen Belastung aufgeprägt wird – dies bestimmt die Drehzahl, mit der der HCF-Rüttler läuft.
    • 3. die Relativbewegung zwischen der Laufschaufel und der Rotorscheibe – dies bestimmt die Beanspruchung, die am Grund der Einschubnut erforderlich ist, und demgemäß die Belastung, die auf die Scheibenprobe ausgeübt werden sollte.
    • 4. die Zahl der Vibrationszyklen pro Hauptzyklus – dies setzt die Dauer eines Zyklus fest.
  • Im typischen Fall werden 12 Beanspruchungsmessungen durchgeführt, und zwar je vier an jedem nicht dargestellten Prüfkörper und je vier am Befestigungsband (wie in 3 dargestellt). Diese werden benutzt, um eine Ausrichtung der Vorrichtung zu gewährleisten und um die erforderlichen Prüfbedingungen zu sichern. Der Ausgang der Beanspruchungsmessungen wird kontinuierlich während des Prüfvorganges für eine spätere Analyse aufgezeichnet.
  • Es ist klar, dass Abwandlungen der Vorrichtung getroffen werden können, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können die Lageranordnungen 37 der Prüfkörper repräsentativ für einen Tannenbaumfuß oder irgendeine andere herkömmliche Schaufellagerkonstruktion sein. Die HCF-Belastung kann durch Hydraulikmittel aufgeprägt werden statt durch die beschriebene mechanische Anordnung. Es kann ein Ofen oder eine andere Heizvorrichtung benutzt werden, um die Prüfung bei erhöhter Temperatur durchzuführen. Die Beanspruchungsmessung, entweder im Fixierungsband oder in den Prüfkörpern, kann durch Berührung oder berührungslos extensometrisch durchgeführt werden statt über Beanspruchungsmessung.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Simulierung der Lebensdauer einer Rotorlaufschaufel-Lageranordnung, montiert in einer komplementären Rotorscheiben-Lageranordnung, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: es werden zwei Lageranordnungen (37) für die Prüfkörper vorgesehen, die jeweils Abschnitte besitzen, die Druckflächen definieren, die in ihrem Profil an die entsprechenden Flächen von Rotorlaufschaufel-Lageranordnungen angepasst sind; es wird eine Befestigungsvorrichtung (38) vorgesehen, die zwei gegenüberliegende Lageranordnungen (39) aufweist, von denen jede Abschnitte aufweist, die Druckflächen (78) definieren, die in ihrem Profil jeweils Flächen aufweisen, die den Rotorscheiben-Lageranordnungen angepasst sind; es werden die Probenlageranordnungen (37) in den Befestigungslageranordnungen (39) angebracht; es wird eine erste Belastung auf die Probenlageranordnungen (37) ausgeübt; es wird eine Beanspruchung in einem Bereich (86) der Befestigungsvorrichtung (38) zwischen den Befestigungslageranordnungen (39) gemessen; es wird eine zweite Belastung auf die Befestigungsvorrichtung (38) ausgeübt, und die zweite Belastung wird im Wesentlichen senkrecht zur ersten Belastung aufgebracht; es wird die zweite Belastung gemäß der gemessenen Beanspruchung gesteuert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter einen Schritt aufweist, bei dem eine Belastung mit hohem Zyklus auf die Probenlageranordnung (37) ausgeübt wird.
  3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, bei welchem die gemessene Beanspruchung in der gleichen Richtung erfolgt wie die zweite Belastung.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die zweite Belastung derart gesteuert wird, dass die gemessene Beanspruchung im Wesentlichen konstant gehalten wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die gemessene Beanspruchung in einer gegebenen Zeit auf den Reibungskoeffizienten zwischen den entsprechenden Druckflächen der Probenlageranordnung (37) und der Befestigungslageranordnung (39) zu jener Zeit bezogen wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem die Beanspruchungs-Reibungs-Beziehung unter Benutzung einer FE-Modelltechnik abgeleitet wird.
  7. Vorrichtung (10) zur Simulierung der Lebensdauer einer Rotorlaufschaufel-Lageranordnung, montiert in einer komplementären Rotorscheiben-Lageranordnung, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Probenlageranordnungen (37) vorgesehen sind, die jeweils Abschnitte aufweisen, die Druckflächen definieren, die in ihrem Profil an jeweilige Flächen der Rotorschaufel-Lageranordnung angepasst sind; dass eine Befestigungsvorrichtung (38) mit zwei gegenüberliegenden Lageranordnungen (39) vorgesehen ist, die jeweils Abschnitte aufweisen, die Druckflächen (78) definieren, die in ihrem Profil an entsprechende Flächen der Rotorscheiben-Lageranordnung angepasst sind, wobei die Probenlageranordnungen (37) in der Befestigungslageranordnung (39) montiert sind; dass Mittel (24) vorgesehen sind, um eine erste Belastung auf die Probenlageranordnungen (37) auszuüben; dass Mittel vorgesehen sind, um eine Beanspruchung in einem Bereich (86) der Befestigungsvorrichtung (38) zwischen den Befestigungslageranordnungen (39) zu messen; dass Mittel (16) vorgesehen sind, um eine zweite Belastung auf die Befestigungsvorrichtung (38) auszuüben, wobei die zweite Belastung im Wesentlichen senkrecht zur ersten Belastung aufgeprägt wird, und dass Mittel vorgesehen sind, um die zweite Belastung gemäß der gemessenen Beanspruchung zu steuern.
  8. Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, bei welcher Mittel (40) vorgesehen sind, um Belastungen mit hohem Zyklus auf die Probenlageranordnung (37) auszuüben.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher die Mittel (40) zum Aufbringen von Belastungen mit hohem Zyklus mechanische Mittel oder hydraulische Mittel aufweisen.
  10. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei welcher der Bereich (86) der Befestigungsvorrichtung (38) zwischen den Befestigungslageranordnungen (39) so ausgebildet ist, dass ein optimaler Ausgleich zwischen Beanspruchungsempfindlichkeit und Starrheit erreicht wird.
  11. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei welcher die Beanspruchungsmesseinrichtung Beanspruchungsmesser (80) aufweist, die extensometrisch mit Berührung oder berührungsfrei extensometrisch arbeiten.
  12. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei welcher die Beanspruchungsmesseinrichtungen außerdem benutzt werden, um eine Fehlausrichtung anzuzeigen.
  13. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei welcher die Beanspruchungsmesseinrichtungen auf den Probenlageranordnungen (37) montiert sind.
  14. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, bei welcher Mittel vorgesehen sind, um wenigstens die Probenlageranordnung (37) aufzuheizen.
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