风扇叶片爆炸飞断等效试验与分析方法

作     者：史同承 江有为 柴象海 SHI Tong-cheng;JIANG You-wei;CHAI Xiang-hai

作者机构：中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241 同济大学航空航天与力学学院上海200092 中国航空研究院上海分院上海200241 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2022年第43卷第2期

页      码：386-396页

摘      要：针对航空发动机风扇叶片爆炸飞断试验难度大、成本高的问题,在发动机研制初期,通过等效平板试验件爆炸损伤机理试验,模拟风扇叶片实际损伤与飞断过程。基于包容性试验对叶片爆炸飞断位置、转速、时间和额外动能的要求,以飞断质量、动能和损伤截面积等效为准则,首先,根据飞断截面平均应力进行等效平板和爆炸结构设计。然后,采用显式动力学数值仿真方法对等效平板爆炸损伤和飞断过程进行模拟,评估飞断时间和飞断动能,并根据仿真结果对试验方案进行优化。最后,通过平板等效试验和真实风扇叶片试验对优化后的爆炸飞断方案进行验证。经评估,风扇叶片爆炸飞断位置准确,飞断转速误差控制在[0%,+1%]之内,符合适航规章的要求,且爆炸未对飞断碎片施加额外动能。采用爆炸飞断等效试验与分析方法,能够有效提高真实风扇叶片包容试验的成功率,具备工程应用的可行性。

主 题 词：航空发动机 风扇叶片 爆炸飞断 等效试验 数值仿真 

学科分类：08[工学] 082303[082303] 082302[082302] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13675/j.cnki.tjjs.210649

馆 藏 号：203107195...