百叶轮抛光航空发动机叶片残余应力建模

作者： 鲜超   史耀耀   蔺小军   刘德   来源： 计算机集成制造系统 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 机械效应   抛光力   接触弧长   抛光温度   残余应力   热效应   力热耦合效应  

描述： 表面残余应力是影响表面性能的重要因素。通过实验测量了百叶轮抛光航空发动机叶片过程的抛光力、抛光温度，并根据抛光力的持续时间计算求得了接触弧长。考虑机械效应、热效应和力热耦合效应，建立了该抛光过程中的表面残余应力模型。模型系数表明，抛光力会导致工件表面产生残余压应力，热效应和力热耦合效应均会导致残余拉应力。通过实验验证了模型的准确性，预测结果与实验结果一致性较好。

大型科学装置在航空发动机高温结构材料和涂层上的研究与应用综述

作者： 尚勇   冯阳   刘巧沐   王君武   杨惠君   茹毅   张恒   赵文月   裴延玲   李树索   宫声凯   来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 高温合金   同步辐射   热障涂层   中子衍射   无损检测   残余应力  

描述： 航空发动机用热端部件及其防护涂层具有密度高、结构复杂、服役环境恶劣、承受载荷复杂等特点，采用传统的分析测试方法对其进行损伤演变、质量评估和寿命预测研究存在极大挑战，无法满足航空发动机更高温度、更高速度、更高可靠性的需求。大型科学装置中的同步辐射技术和中子衍射技术具有高穿透性、高精度、高耦合度和高通量等特点，较传统检测技术更适用于未来航空航天领域高温结构材料的研发和测试，但上述两种技术在中国相关领域的基础研究和工程应用方面仍需进一步开展工作。本文着重介绍近年来国内外采用同步辐射和中子衍射技术进行航空发动机热端部件及其防护涂层基础科学研究与实际工程应用方面的进展与现状。

某型航空发动机火焰筒整流罩TIG焊数值模拟研究

作者： 雷凯   田孟良   段磊钊   涂泉   敖斌   夏昌龙   彭振肖   来源： 热加工工艺 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 变形   火焰筒整流罩   焊接方向   焊接顺序   数值模拟   残余应力  

描述： 针对某型航空发动机火焰筒整流罩与8个支座的TIG焊问题，基于热-弹-塑性有限元方法，考虑了材料的非线性特点，进行了数值模拟。首先通过搭接接头焊接实验，验证了数值模拟方法的准确性，然后通过模拟获取了不同焊接方案下火焰筒整流罩的变形与残余应力分布情况。结果表明，采用间隔焊或对称焊的方法可轻微降低零件的最大变形量，当支座的两条焊缝均从顶部至下部焊接时，零件出现了严重的变形。改变焊接顺序及方向对残余应力的大小及分布均没有明显影响，支座焊缝区域沿整流罩轴向的残余应力表现为拉应力，支座两条焊缝中后焊焊缝的残余应力值要大于先焊焊缝的。综合考虑零件的变形及残余应力的大小及分布情况，建议采用间隔焊及焊接方向从下部至顶部焊接。

基于激光冲击强化的某型航空发动机风扇机匣壳体裂纹修复技术研究

作者： 张科夫   吴学岗   滕江   龙贻鑫   来源： 航空维修与工程 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 风扇机匣   航空发动机   裂纹   热影响区   激光冲击强化   残余应力   疲劳  

描述： 为解决某型航空发动机风扇机匣壳体焊缝热影响区裂纹故障，采用激光冲击强化技术对机匣壳体焊缝部位及热影响区进行处理，以提高材料疲劳强度。以焊缝残余应力场和激光冲击残余应力场耦合规律分析为基础，优化功率密度、强化次数和冲击路径等强化参数，研究强化后的微观组织特征和力学性能，试验表明壳体热影响区材料的抗疲劳性能得到显著提高。采用该工艺修复的风扇机匣随航空发动机进行600h长期试车考核，通过了项目鉴定。

航空发动机叶片-机匣碰摩摩擦热效应仿真分析

作者： 赖少将   李舜酩   闻静   来源： 航空发动机 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   摩擦热效应   机匣   转子叶片   碰摩   有限元法   摩擦振动  

描述： 为了分析航空发动机叶片-机匣碰摩摩擦热对叶片的影响,基于有限元法建立了叶片-机匣碰摩摩擦的热-结构直接耦合模型,分析了不同偏心距和转速对模型应力场和温度场的影响,并与未考虑摩擦热效应的碰摩模型进行对比。结果表明:当叶片与机匣之间发生摩擦时,需考虑材料参数随温度变化的影响;摩擦热主要分布在接触表面较小的区域,温度分布沿接触面向四周呈递减趋势,且温度梯度越来越小。并在该区域产生了较大的热应力;随着偏心距和转速的增大,叶片-机匣的摩擦热效应越发明显。在实际工程问题中,需考虑摩擦热效应对叶尖表面损伤的影响。

航空磁探中潜艇磁场建模方法分析

作者： 周家新   陈建勇   单志超   陈长康   来源： 海军航空工程学院学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 潜艇磁场   积分方程法   航空磁探   磁体模拟法   有限元法   边界积分法  

描述： 为提高航空磁探中潜艇磁场模型精度,分析现有潜艇磁场建模方法,对边界积分法、有限元法、积分方程法、磁体模拟法等主要潜艇磁场建模方法的基本原理和推导过程进行分析。通过数值分析比较各方法的建模精度,最后归纳潜艇低空磁场建模方法的基本要点。

航空涡轮轴发动机复杂转子的动力学建模方法

作者： 王龙凯   王艾伦   尹伊君   金淼   衡星   来源： 中国机械工程 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 转子   动力学建模   涡轮轴发动机   有限元法   振动特性   燃气发生器  

描述： 为建立涡轮轴发动机复杂转子的动力学模型，基于有限元法和分段线性拟合，采用子结构法对复杂结构进行建模，在对系统自由度进行缩减后，推导出转子系统的运动方程。采用理论分析和试验验证了模型的有效性，分析了燃气发生器转子的振动特性。研究结果表明：建立的模型能显著降低整个系统的复杂度，在保证求解精度前提下，可大幅缩短求解时间。

航空涡轮轴发动机复杂转子的动力学建模方法

作者： 王龙凯   王艾伦   尹伊君   金淼   衡星   来源： 中国机械工程 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 转子   动力学建模   涡轮轴发动机   有限元法   振动特性   燃气发生器  

描述： 为建立涡轮轴发动机复杂转子的动力学模型，基于有限元法和分段线性拟合，采用子结构法对复杂结构进行建模，在对系统自由度进行缩减后，推导出转子系统的运动方程。采用理论分析和试验验证了模型的有效性，分析了燃气发生器转子的振动特性。研究结果表明：建立的模型能显著降低整个系统的复杂度，在保证求解精度前提下，可大幅缩短求解时间。

航空发动机双转子系统叶片-机匣碰摩故障模拟

作者： 靳玉林   刘治汶   陈予恕   来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 机匣碰摩   航空发动机   双转子系统   叶片   有限元法   模态综合法  

描述： 叶片-机匣碰摩严重影响航空发动机的性能、可靠性及安全性。考虑叶片-机匣碰摩、轴承非线性、联轴器不对中及高低压转子不平衡，利用有限元法建立双转子系统的非线性动力学模型；然后利用模态综合法缩减系统自由度，数值求解降阶模型的非线性振动响应，分析叶片-机匣碰摩故障响应特征。数值与实验结果表明：航空发动机双转子系统为多激励非线性系统，系统振动响应频率成分复杂，包括高低压转轴频率、多倍频、组合频率及其他复杂频率；当叶尖间隙较大时，叶片-机匣碰摩可能为局部碰摩，故障特征频率为叶片通过频率及其倍频，并在叶片通过频率两侧存在高低压转轴频率的调制边频带；当叶尖间隙较小时，叶片-机匣碰摩可能发生全周碰摩，呈现出由干摩擦引起的强烈自激振动。研究结果可为航空发动机双转子系统的叶片-机匣碰摩故障诊断及叶尖间隙设计提供一定参考。

航空发动机双转子系统叶片-机匣碰摩故障模拟

作者： 靳玉林   刘治汶   陈予恕   来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 机匣碰摩   航空发动机   双转子系统   叶片   有限元法   模态综合法  

描述： 叶片-机匣碰摩严重影响航空发动机的性能、可靠性及安全性。考虑叶片-机匣碰摩、轴承非线性、联轴器不对中及高低压转子不平衡，利用有限元法建立双转子系统的非线性动力学模型；然后利用模态综合法缩减系统自由度，数值求解降阶模型的非线性振动响应，分析叶片-机匣碰摩故障响应特征。数值与实验结果表明：航空发动机双转子系统为多激励非线性系统，系统振动响应频率成分复杂，包括高低压转轴频率、多倍频、组合频率及其他复杂频率；当叶尖间隙较大时，叶片-机匣碰摩可能为局部碰摩，故障特征频率为叶片通过频率及其倍频，并在叶片通过频率两侧存在高低压转轴频率的调制边频带；当叶尖间隙较小时，叶片-机匣碰摩可能发生全周碰摩，呈现出由干摩擦引起的强烈自激振动。研究结果可为航空发动机双转子系统的叶片-机匣碰摩故障诊断及叶尖间隙设计提供一定参考。