航空发动机压气机转子叶片开裂原因分析

作者： 刘明坤   刘国良   韩振宇   佟文伟   吴才广   来源： 风机技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 压气机叶片   木纹状   锻造   氧化物夹杂   疲劳  

描述： 某航空发动机高压压气机转子叶片使用后分解检查时发现叶身裂纹。通过宏观检查、能谱分析、金相检查、锻造模拟试验及原材料工艺复查，对裂纹原因进行了综合分析。结果表明：裂纹性质为疲劳，起源于内部缺陷。缺陷性质为原材料料头未切除干净的氧化物夹杂。氧化物夹杂的存在，严重降低了材料的塑性和强度，导致叶片首先在内部缺陷处开裂。在弯曲应力的作用下，裂纹由缺陷位置向叶片表面扩展，形成宏观裂纹。

砂粒粒径对航空涡轴发动机压气机叶片冲蚀磨损的影响研究

作者： 李超   宾光富   李坚   王维民   来源： 机械工程学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 砂粒粒径   气固两相流动力学   压气机叶片   涡轴发动机   冲蚀磨损  

描述： 高原、沙漠和沿海等服役环境中不同粒径的砂粒不可避免地对涡轴发动机压气机叶片造成冲蚀磨损，破坏叶片叶型和动力学特性，严重危及涡轴发动机使用寿命和直升机飞行安全。基于Finnie冲蚀磨损理论推导了颗粒对金属表面的磨损率表达式，分析颗粒粒径对材料冲蚀磨损率的影响，以某型涡轴发动机压气机动叶和静叶为研究对象，设计搭建砂粒冲击速度测试装置和钛合金冲蚀磨损实验装置，通过典型砂粒粒径下冲蚀磨损实验获取磨损率表达式中与靶材材料和冲击速度相关的关键参数，结合气固两相流动力学分析开展砂粒粒径对压气机动叶和静叶冲蚀磨损的影响研究。结果表明：砂粒粒径与冲击速度存在内在关联，材料冲蚀磨损率与砂粒冲击速度呈幂函数关系。实验条件下，砂粒粒径由177μm增至423μm时，其冲击速度平均降低约17%。压气机动叶和静叶的磨损集中区域不随砂粒粒径的改变而变化，但磨损程度差异明显，其中177μm砂粒对动叶和静叶造成的最大冲蚀磨损率浓度值相比423μm砂粒分别增加91%和131%。研究结果为涡轴发动机压气机叶片抗磨损设计提供了理论参考。

民用航空发动机涡轮叶片材料研究

作者： 冯乐然   来源： 中国设备工程 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   陶瓷基复合材料   涡轮叶片  

描述： 现代民用航空发动机总体设计已经定型，要想提升发动机的性能、提高推重比，必须在发动机制造材料上进行升级换代。如今，传统高温合金已经很难追上航空发动机的发展速度，研发新型高温材料取代高温合金是最有效的途径，陶瓷基复合材料是其中的选择之一。本文介绍了陶瓷基复合材料的发展以及应用现状，总结了目前航空发动机使用的高温合金制作工艺以及使用材料的发展历程，并指出了高温合金涡轮叶片的缺点，提出了相应的解决方案。随后介绍了陶瓷基复合材料的概念、制备方法以及性能，分析了目前陶瓷基复合材料存在的缺点和改进方法，对陶瓷基复合材料替代高温合金用于航空发动机涡轮叶片进行了分析。

基于Campbell理论的航空发动机涡轮叶片共振裕度分析

作者： 田森   吴娅辉   贾志婷   张大治   谢兴娟   姜延欢   来源： 计测技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 涡轮叶片   共振裕度   有限元   模态分析  

描述： 针对航空发动机涡轮叶片的共振特性会导致叶片发生疲劳断裂、振动失效等问题，本文以某型号航空发动机涡轮叶片为研究对象，开展共振裕度分析研究。首先基于试验自锤击法和有限元物理仿真计算两种方法同步分析叶片的振动特性，通过提取叶片在两种工作状态下前6阶的模态分析结果，验证了该模型的正确性与实用性。其次在已有模型基础上，通过绘制不同工作转速下的Campbell共振曲线图，结合该型号发动机的实际工况参数，进行了转速共振裕度的校核分析，对叶片上可能发生共振的工作转速进行了解析并提出优化及改进方案。本方法主要是为叶片的前期设计制造及共振安全性检验问题提供了充足的科学依据和方法。

航空发动机涡轮叶片温度测量修正方法研究

作者： 李昶威   温德丰   景帅   来源： 科技创新与应用 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 温度偏离机理   涡轮叶片   热平衡模型   温度修正方法  

描述： 文章介绍了热电偶温度测量技术,探讨三种传热方式对热电偶涡轮叶片壁面温度测量结果的影响,研究测量结果偏离被测点温度机理。综合考虑三种传热方式,建立热电偶温度测量热平衡模型。根据计算式建立热平衡方程组,求解被测点温度,获得温度测量修正方法。

航空发动机涡轮叶片温度测量修正方法研究

作者： 李昶威   温德丰   景帅   来源： 科技创新与应用 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 温度偏离机理   涡轮叶片   热平衡模型   温度修正方法  

描述： 文章介绍了热电偶温度测量技术,探讨三种传热方式对热电偶涡轮叶片壁面温度测量结果的影响,研究测量结果偏离被测点温度机理。综合考虑三种传热方式,建立热电偶温度测量热平衡模型。根据计算式建立热平衡方程组,求解被测点温度,获得温度测量修正方法。

航空发动机叶片型面电解加工工装及阴极设计

作者： 华琦   来源： 西安工业大学 年份： 2022 文献类型 ： 学位论文 关键词： 涡轮叶片   电解加工   阴极及工装设计   多物理场耦合  

描述： 航空发动机叶片型面电解加工工装及阴极设计

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。

航空发动机涡轮叶片气膜冷却孔设计与制备技术研究进展

作者： 李世峰   黄康   马护生   陈帝云   来源： 热能动力工程 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 涡轮叶片   气膜孔   制备技术   设计技术   研究进展  

描述： 随着先进航空发动机对涡轮前燃气温度需求不断提升，涡轮叶片高效冷却设计技术成为亟待解决的瓶颈技术，而气膜孔冷却是涡轮叶片高效冷却设计的核心技术。本文基于航空发动机涡轮叶片采用耐高温复合材料与高效气膜冷却结构相结合的技术发展背景，综述国内外相关研究工作的进展，从涡轮叶片气膜孔的冷却机理、气膜孔的空间几何结构设计技术、气膜孔表面完整性制备技术等方面，深入总结分析涡轮叶片气膜冷却设计与制备技术领域取得的研究成果，重点论述了各国异型气膜冷却孔的设计与制备技术，并提出我国在该技术上存在的差距及未来研究重点。

航空涡轮叶片扩散型气膜孔电火花铣削加工关键工艺研究

作者： 王浩杰   曹自洋   张洋精   来源： 制造技术与机床 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 伺服控制   涡轮叶片   分层厚度   扩散型气膜孔   电火花铣削  

描述： 针对Inconel 718航空涡轮叶片扩散型气膜孔加工中复杂三维微细型腔的加工要求，采用微细电火花端部放电分层铣削加工工艺，针对铣削加工中分层厚度、运动轴90°转角伺服加减速控制等关键工艺对三维结构纵横截面轮廓度的影响进行研究。建立电火花铣削加工底面轮廓通用数学模型，利用MATLAB仿真分析不同初始分层厚度对轮廓底面的影响，通过试验获取0.005 mm初始加工深度并加工出表面轮廓度小于0.01 mm的三维扩散型气膜孔纵向截面。针对三维结构横向截面中存在的90°大转角，采用混合S型伺服进给控制策略，减小90°转角处因过大速降引起的内凹横向截面，通过试验获得高精度扩散型气膜孔横向截面。