航空发动机机匣包容性理论和试验研究

【类型】学位论文

【作者】范志强 

【关键词】 包容性,航空发动机,机匣,应变响应,数值仿真

【摘要】航空发动机机匣包容性是发动机工作的安全性和可靠性的一项重要技术指标。本文在国内首次系统地研究了航空发动机机匣包容性问题,研究了机匣包容性工程设计方法——破坏势能法和包容系数法,研究了机匣包容性试验方法——打靶试验和旋转试验器上的机匣包容性试验方法,建立了单层金属机匣包容性三维数值仿真方法。本文主要的研究工作包括: (1)针对机匣包容性试验的机匣和叶片所用的材料,进行了不同应变率下材料的冲击拉伸力学性能试验和准静态条件下的力学性能试验,分析了应变率对材料力学性能的影响。根据试验结果拟合了Johnson-Cook模型中的材料常数,并对Johnson-Cook模型中应变率相关系数C进行了修正,为模型机匣和真实机匣的包容性数值仿真提供了材料本构模型。 (2)研究了空气炮打靶试验方法,完成了25次不同长度和质量的模拟叶片撞击不同厚度的模拟机匣的打靶试验,验证了破坏势能法。 (3)开展了在轮盘旋转试验器上进行机匣包容性试验的试验方法研究,解决了试验中的技术难题:叶片断开时刻确定;断叶撞击机匣过程中机匣的超动态应变响应测量;断叶撞击机匣过程的连续高速摄影拍摄;叶片断开时的转速记录、超动态应...

【学位名称】博士

【学位授予单位】南京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】高德平

【读秀链接】读秀链接