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.

航空发动机涡轮叶片的包容试验和数值仿真

作者： 张伯熹   来源： 浙江大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 塑性动力学   航空发动机   叶片   数值仿真  

描述： 本文主要研究航空发动机机匣的包容性问题。为消除航空发动机非包容失效，首先需要通过叶片包容试验了解发动机机匣和叶片的撞击、变形和破裂过程。在高速旋转试验台上进行模型与真实的叶片包容试验，使用高速相机和高速数据采集系统构建特别的触发系统，记录叶片撞击机匣时的转子转速、叶片的运动轨迹。试验结果表明，叶片长度和动能对其撞击变形及机匣的破坏结果有极大的影响。高能量长叶片撞击将形起大变形，叶片弯曲成U形，机匣在第二次撞击处被撕裂击穿。相反地，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。叶片包容试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。 根据试验研究数据，利用MSC.Dytran软件建立模型，对试验过程进行数值仿真。计算结果和试验结果有较好的吻合，真实再现了叶片撞击机匣的过程，成功地预测了机匣的包容能力。根据结构塑性动力学原理进行响应分析和叶片变形过程分析，并对影响叶片卷曲形状的飞断转速、抗弯刚度等参数进行了考察。根据撞击过程中能量的分配与吸收，进一步弄清了叶片高速撞击机匣的机理。 本文建立的计算模型适用于不同材料、不同转速、不同结构的包容性问题，为进行机匣包容性研究提供了新方法，降低了试验费用和研发周期，对航空发动机的研究有一定意义。

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。

航空发动机空气涡轮起动机包容结构研究

作者： 李宏钦   杨宗阳   蒋聪   洪伟荣   来源： 航空发动机 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 包容性   支承结构   航空发动机   涡轮盘   包容环  

描述： 碎块无飞出,包容效果较为理想;在薄壁包容结构试验中采用螺钉固定支承结构,第1次试验成功包容,第2次试验中涡轮盘被包容但组件倒翻,在第3次试验中采用凸台加固支承结构成功包容,表明选用合适的包容结构及其支承结构对确保其具备有效的包容能力十分重要。研究结果对空气涡轮起动机的包容结构设计有很好的指导意义。

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。