航空发动机机匣包容性研究进展

作者： 宣海军   来源： 中国航空学会第十四届发动机结构强度振动学术研讨会 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 复合材料　　航空发动机　　机匣包容性  

描述： 非包容事故会导致机毁人亡的严重空难，各国的军用和民用标准都对此有严格的要求。近年来，复合材料科学和制造工艺学等领域的发展极大地推动了轻质高包容能力机匣的研究。本文对机匣包容性研究进行了回顾和简要评述，详细阐述包容定义、设计概念和方法、机匣种类、包容试验、数值仿真、机匣和叶片破坏方式、纤维缠绕增强树脂基复合材料等内容。希望能为新—代高推重比军用发动机和低污染排放民用发动机包容机匣的研制指出方向。

航空发动机复合材料机匣叶片包容性研究

作者： 刘璐璐   宣海军   张娜   来源： 第21届全国结构工程学术会议 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 复合材料　　航空发动机　　叶片包容　　包容机理　　数值仿真  

描述： 为研究复合材料机匣抵抗飞断叶片的包容能力及其损伤破坏机理,在高速旋转试验台上进行缩比模型试验,并采用显式瞬态动力学软件对复合材料机匣的包容机理进行了分析。通过分析叶片与机匣的撞击穿过程,研究了复合材料机匣包容机理;通过分析机匣壁厚对机匣破坏方式与包容能力的影响,获取了机匣壁厚与能量吸收的关系。结果表明:飞断叶片与复合材料机匣的撞击过程包含3次撞击,复合材料机匣在内壁与外壁的破坏方式显著不同;随壁厚

航空发动机复合材料包容机匣的研制

作者： 丁志伟   陆晓   宣海军   来源： 第二届民用飞机制造技术及装备高层论坛 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 涡扇发动机　　风扇叶片包容机匣　　纤维增强复合材料　　纤维管缠绕增强  

描述： 非包容事故会导致机毁人亡的严重空难，各国的军用和民用标准都对此有严格的求。本文从风扇机匣种类、设计概念、现代涡扇 发动机风扇包容机匣结构等方面对航空发动机机匣加以简述，并提出了一种新型纤维编织管缠绕增强的包容机匣结构。此新型的包容环结 构具有制造工艺简单、成本低、可设计性强、抗撞击分层能力好、包容性能优秀的特点，是制造风扇包容机匣的一种很好选择。

航空发动机风扇叶片撞击机匣的响应机理研究

作者： 何庆   宣海军   刘璐璐   来源： 第十届全国冲击动力学讨论会 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 航空发动机　　风扇机匣　　叶片包容　　数值模拟　　非包容  

描述： 为研究真实航空发动机风扇断叶撞击机匣的响应机理，在高速旋转试验台上进行包容试验。使用ANSYS/LS-DYNA建立网格精细、材料模型及参数合理的有限元模型进行了数值仿真，得到与试验数据吻合较好的计算结果。研究表明，该型航空发动机一级风扇机匣是非包容的；非包容性过程可以分为三次连续的撞击，第一次为叶尖与机匣内壁的刮擦，第二次为机匣包容区的鼓包形成及鼓包的破裂，第三次为机匣的带状撕裂和弯曲；鼓包破裂的失效模式为双向拉伸失效；而鼓包变形为机匣的主要吸能模式。

航空发动机风扇叶片撞击机匣的响应机理研究

作者： 何庆   宣海军   刘璐璐   来源： 第十届全国冲击动力学学术会议 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 航空发动机　　风扇机匣　　叶片包容　　数值模拟　　非包容  

描述： 航空发动机非包容性事故会导致机毁人亡的严重空难。尽管现代航空发动机研制水平已有极大提高,但非包容事故依然时刻威胁着航空安全,而且有随着航空运输量增大而增加的趋势。因此,航空发动机机匣包容性研究具有十分重要的理论意义和工程应用价值。为研究航空发动机风扇断叶撞击机匣的响应机理,在高速旋转试验台上进行某型航空发动机一级风扇机匣/叶片包容试验,使用高速摄影相机拍摄包容过程,利用动态应变仪和高速数据采

航空发动机叶片包容部件实验

作者： 张伯熹   宣海军   洪伟荣   吴荣仁   来源： 第十三届发动机结构强度振动学术会暨中国一航材料院50周年院庆系列学术会议 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 结构优化设计   航空发动机   叶片包容   部件实验   推进系统  

描述： 为消除航空发动机非包容失效,需通过叶片包容实验了解发动机部件的撞击和破裂过程.在实验室内的高速旋转实验台上进行模型与真实的叶片包容实验.使用高速相机和高速数据采集系统构建特别的触发式测量系统,记录飞断叶片撞击机匣时的转子转速、机匣外壁上的撞击应变波及叶片的运动轨迹.结果表明:叶片长度和动能对部件的撞击变形及破坏结果有极大的影响.高能量长叶片撞击将形成大变形,叶片弯曲成U形,机匣在第二次撞击处被撕裂击穿.相反,叶片较短时,即使具有较高的撞击能量,对机匣的破坏作用也是极小的.叶片包容部件实验可以为结构优化设计和叶片包容仿真软件的开发提供大量有价值的数据.

航空发动机涡轮机匣轮盘包容性研究

作者： 唐金   唐广   宣海军   江有为   来源： 航空动力学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机　　轮盘碎块　　涡轮机匣　　包容性试验　　叶片　　包容性  

描述： 为研究某航空发动机辅助动力装置涡轮盘在预定转速范围内破裂后涡轮机匣的包容能力,在高速旋转试验器上进行了涡轮机匣的包容性试验.试验采用轮盘周向3个对称位置预制裂纹的方式,使轮盘在预定转速范围内破裂成均匀3块,得到了轮盘碎块撞击涡轮机匣的高速摄影照片.试验结果表明轮盘碎块击穿机匣撞击包容环,包容环发生大塑性变形,包住轮盘碎块.采用LS-DYNA软件对涡轮机匣包容性进行数值仿真,仿真结果与试验结果吻合良好,研究结果对航空发动机轮盘包容性设计有一定的参考价值.

航空发动机轮盘损伤容限研究综述

作者： 江有为   黄先念   王文君   郭小军   宣海军   来源： 第十七届全国疲劳与断裂学术会议 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 轮盘　　损伤容限　　疲劳寿命  

描述： 为获得航空发动机关键件的最大安全使用寿命，在国际航空领域开发了多种寿命评定方法。损伤容限是一种较新设计理论，该理论假设任何材料内部都缺陷，而设计者则根据各种损伤理论，结合构件的工作条件，确定这些已经存在的缺陷在使用过程中的扩展速度以及结构的剩余强度和使用寿命。轮盘是发动机的重要部分，很多时候在发动机轮盘退役时，轮盘还具有一定的使用寿命。为了提高轮盘的使用寿命，对轮盘进行损伤容限的研究就显得很有必要。

某航空发动机燃气涡轮叶片低循环疲劳寿命研究

作者： 章的   钱正明   米栋   宣海军   赵勇铭   来源： 机械强度 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   涡轮叶片   寿命预测   试验设计   低循环疲劳  

描述： 针对目前燃气涡轮叶片更多依赖于后期整机长试才能集中暴露设计不足的问题，以某型发动机燃气涡轮叶片为例，开展了燃气涡轮叶片低循环疲劳寿命研究。首先，在典型循环下开展燃气涡轮叶片应力应变分析，确定了该燃气涡轮叶片的主要失效模式是以应变疲劳控制的低循环疲劳破坏，根据线性损伤累积原理，预测了燃气涡轮叶片的低循环疲劳寿命。然后，创新的提出了一种在旋转试验台实现涡轮叶片低循环疲劳试验的设计方法，采用开环式电磁感应线圈加热叶片，通过热传导实现带温度梯度的燃气涡轮转子温度场，并根据应变等效原则，确定了燃气涡轮转子试验转速。试验结果表明，燃气涡轮叶片预测寿命在5倍寿命分散带以内，且部件试验叶片裂纹位置与整机试验结果吻合。

突加高能载荷作用下航空发动机结构动态响应及安全性综述

作者： 陈伟   刘璐璐   宣海军   罗刚   赵振华   韩佳奇   周标   来源： 推进技术 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 转子动态响应   结构损伤   叶片丢失   整机振动   航空发动机   鸟撞  

描述： 航空发动机在服役期间可能遭受鸟撞、叶片丢失等突加高能载荷的作用,造成发动机整机/部件动力学特性恶化和关键构件的损伤,危及发动机的结构安全性。本文从突加高能载荷复现方法与传递规律、突加高能载荷作用下转子/整机结构响应研究、突加高能载荷作用下关键构件损伤机理三个方面综述了现有研究工作,并针对近年来发展的抗突加高能载荷的安全性设计方法进行了探讨,最后分析了突加高能载荷问题的科学本质及发展趋势,为突加高能载荷作用下航空发动机安全性设计提供了重要参考。