风扇叶片冰撞仿真方法与试验

作     者：沈庆阳 何凌川 黎方娟 古远兴 赵朝君 SHEN Qingyang;HE Lingchuan;LI Fangjuan;GU Yuanxing;ZHAO Chaojun

作者机构：中国航发四川燃气涡轮研究院成都610500 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2024年第39卷第8期

页      码：262-271页

摘      要：采用光滑粒子流体动力学法和拉格朗日法对冰撞过程进行仿真分析,开展了冰雹撞击钢板、撞击钛合金薄板、撞击非旋转态真实风扇叶片的打靶试验验证。结果表明:采用的考虑压缩强度与应变率相关的冰雹本构模型和SPH法能够很好的描述冰雹撞击过程,仿真结果与打靶试验结果吻合良好。基于该本构模型和算法,对某发动机在爬升状态下吞入直径1.1 cm的冰雹情况进行仿真,揭示了叶片不同部位冰撞后的变形情况,发现撞击叶尖部位带来的塑性应变最大。开展整机吞冰试验,试验获得的冰雹撞击部位的叶片变形长度与仿真结果误差小于10%。改进了叶片前缘半径和最大厚度分布,提升了叶片的抗冰撞能力,为风扇叶片抗冰撞改进设计积累了良好的设计经验。

主 题 词：风扇叶片 冰撞 光滑粒子流体动力学 应变率 变形 

学科分类：082502[082502] 08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13224/j.cnki.jasp.20220617

馆 藏 号：203132424...