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- 循环热机载荷作用下航空涡轮盘蠕变疲劳寿命预测
- 作者： 陈克明 田若洲 郭素娟 王润梓 张成成 陈浩峰 张显程 涂善东 来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 蠕变疲劳 航空涡轮盘 寿命预测 温度场 GH4169
- 描述： 基于循环弹塑性本构模型(考虑Chaboche随动强化演化律)、应变强化蠕变本构模型和对先进蠕变-疲劳损伤模型的结构拓展，建立了预测航空涡轮盘在循环热-机蠕变-疲劳载荷谱下的蠕变-疲劳行为的数值流程，实现了对某型涡轮盘的蠕变-疲劳寿命的模拟和设计。结果表明：该涡轮盘在4 h巡航的服役过程中蠕变-疲劳损伤危险区主要集中在榫槽底部，靠近榫槽的盘缘和盘体的形状突变区；榫槽端由于温度较高，应力集中程度也高，总损伤最大，呈现蠕变损伤主导的情况；盘心区温度较低主要以疲劳损伤为主；涡轮盘最大损伤随单次飞行的巡航时间而增加，并逐渐从疲劳主导过渡到蠕变主导。论文研究成果可为航空发动机涡轮盘的长寿命、高可靠设计提供重要参考。
- 循环热机载荷作用下航空涡轮盘蠕变疲劳寿命预测
- 作者： 陈克明 田若洲 郭素娟 王润梓 张成成 陈浩峰 张显程 涂善东 来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 蠕变疲劳 航空涡轮盘 寿命预测 温度场 GH4169
- 描述： 基于循环弹塑性本构模型(考虑Chaboche随动强化演化律)、应变强化蠕变本构模型和对先进蠕变-疲劳损伤模型的结构拓展，建立了预测航空涡轮盘在循环热-机蠕变-疲劳载荷谱下的蠕变-疲劳行为的数值流程，实现了对某型涡轮盘的蠕变-疲劳寿命的模拟和设计。结果表明：该涡轮盘在4 h巡航的服役过程中蠕变-疲劳损伤危险区主要集中在榫槽底部，靠近榫槽的盘缘和盘体的形状突变区；榫槽端由于温度较高，应力集中程度也高，总损伤最大，呈现蠕变损伤主导的情况；盘心区温度较低主要以疲劳损伤为主；涡轮盘最大损伤随单次飞行的巡航时间而增加，并逐渐从疲劳主导过渡到蠕变主导。论文研究成果可为航空发动机涡轮盘的长寿命、高可靠设计提供重要参考。
- 中心进气旋转盘腔换热特性对无量纲参数的敏感性分析
- 作者： 丁水汀 邓长春 邱天 来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 量纲分析 旋转盘腔 敏感性分析 换热特性 数值模拟
- 描述： 针对早期旋转盘腔换热特性研究中常忽略压缩性和耗散效应影响的研究方法，在定几何、常物性、可压缩、有耗散假设下，对描述旋转盘腔系统的控制方程进行了无量纲分析,得到除无量纲空间位置外的七个无量纲准则数。利用数值模拟的方法探究了中心进气转静系盘腔换热特性对七个无量纲参数的敏感性，结果表明：在本文研究的某些工况内，反映进口耗散效应的埃克特准则与反映转盘热边界的基比切夫准则以及固体的无量纲导热系数对努塞尔数的影响程度与旋转雷诺准则同量级。根据本文分析结果，给出了早期旋转盘腔换热特性研究成果在先进航空发动机旋转盘腔设计工作中应用的注意事项和工程建议。
- 螺旋桨旋转方向对飞机俯仰力矩特性的影响
- 作者： 赵帅 段卓毅 李杰 钱瑞战 许瑞飞 来源： 航空学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 涡桨飞机 俯仰力矩特性 螺旋桨旋转方向 数值模拟 低平尾
- 描述： 为了找到一种改善低平尾涡桨飞机中小迎角下纵向静稳定度的方法，采用数值模拟手段研究了螺旋桨旋转方向对飞机俯仰力矩特性的影响。基于动态面搭接网格技术和非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程，首先对某T尾双发涡桨飞机进行了计算，验证了方法的精度和可靠性，然后对同向旋转(CO)、对转-内侧上洗(CNIU)和对转-外侧上洗(CNOU)三种低平尾涡桨飞机构型开展了数值模拟，分析了各构型的俯仰力矩变化特点及流场细节。研究结果表明：对于常见的CO构型，在小迎角下由于平尾整体效率降低,飞机的俯仰力矩曲线斜率较无动力构型大幅度下降；在小迎角下，CO构型左侧平尾的效率几乎丧失，但右侧平尾却具有良好的效率；CO构型左右两侧平尾的效率呈现巨大差异的主要原因在于两侧平尾当地的下洗梯度不同；三个构型中，CNOU构型的俯仰力矩特性最差，CNIU构型在整个中小迎角范围内都能保持良好的俯仰力矩特性。
- 仿生正弦前缘对翼面动态失速影响的数值研究
- 作者： 侯宇飞 李志平 来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 动态失速 载荷峰值 数值模拟 被动控制 正弦前缘 分离涡
- 描述： 动态失速导致叶片气动载荷急剧变化，造成振动载荷激增，桨叶寿命大幅衰减。针对动态失速问题，从座头鲸胸鳍在动态倾转下取得良好的流动特性获得启示，据此模化出仿生正弦前缘翼面（包含三种波峰和两种波长），旨在实现动态失速控制。借助三维非定常数值模拟方法，采用运动网格技术，基于SC1095旋翼翼型，研究了仿生前缘动态失速流动控制机理及运动参数和来流速度的影响。结果表明：正弦前缘大幅度降低俯仰力矩系数峰值和阻力系数峰值；前缘波峰越小和波长越大，阻力系数峰值与俯仰力矩系数峰值的抑制效果越明显，虽然升力系数峰值减小，但其减小量远小于前两者，例如其中一种仿生翼使最大俯仰力矩系数减小了47.7%，最大阻力系数减小了36.4%，升力系数峰值减小14.1%；在最大攻角附近，正弦前缘能够缓和失速特性，使载荷变化更为平缓；在高平均攻角、低俯仰频率、低马赫数下，仿生翼动态失速控制效果更强，相比较而言攻角振幅的影响较小。