航空发动机叶片裂纹扩展规律数值模拟研究

作者： 杨硕   刘杭   霍延利   赵明   薛强   来源： 兵器装备工程学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 振动激励   裂纹扩展   航空发动机   叶片   数值模拟  

描述： 基于有限元分析软件ABAQUS联合裂纹分析软件Franc3D,开展了叶片裂纹扩展影响研究。建立压气机叶片有限元模型和裂纹扩展模型，发现叶片在振动载荷下的应力分布规律和不同裂纹位置、不同前缘形状、不同初始角度的叶片裂纹扩展规律。叶片背部裂纹扩展速率快于叶片前缘和后缘；初始裂纹前缘形状对叶片表面裂纹方向的扩展基本无影响，但对裂纹深度方向扩展存在明显影响；叶片初始裂纹方向与缘板面夹角越小，则裂纹扩展速率越快，且其他方向裂纹随着扩展会逐渐向缘板面方向偏转。

考虑沙尘颗粒冲蚀损伤的航空叶片寿命预估

作者： 游文俊   梅威威   王计真   杨强   詹志新   胡伟平   来源： 航空科学技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 发动机叶片   疲劳损伤   冲蚀损伤   寿命预估   数值模拟  

描述： 在沙漠环境下，当航空发动机叶片和直升机桨叶在高速运行时，会吸入沙尘微粒使其撞击在发动机叶片或其他部位，造成冲蚀损伤。在循环载荷的作用下，冲蚀坑处往往形成疲劳源，会对材料的疲劳特性造成很大影响。本文基于连续损伤力学理论，建立了考虑沙尘颗粒冲蚀损伤钛合金叶片的疲劳寿命预测方法。首先，基于有限元显式计算，模拟沙尘颗粒冲击钛合金叶片，分析了冲蚀坑、残余应力、残余应变以及初始塑性损伤；其次，推导了疲劳损伤模型，以及相应的损伤力学数值算法；再次，编写VUMAT子程序，采用数值解法，对含冲蚀损伤的钛合金叶片进行寿命预估，最后，深入分析了不同冲蚀情况下，钛合金叶片的疲劳损伤及疲劳寿命。计算结果表明，冲击速度越大，轴向残余应力越大，材料的损伤速率越快；冲击角度越大，冲击凹坑深度越浅，叶片的疲劳寿命越高。该研究为发动机叶片在沙尘颗粒冲蚀影响下的疲劳损伤评定提供一种可行方法。

点燃式航空煤油直喷发动机燃烧系统分析与改进

作者： 韩晓标   来源： 山东理工大学 年份： 2022 文献类型 ： 学位论文 关键词： 燃油喷射参数   燃烧系统   数值模拟   航空煤油活塞发动机   点火参数  

描述： 点燃式航空煤油直喷发动机燃烧系统分析与改进

某航空用自锁螺母成型过程仿真与工艺优化

作者： 段文婧   来源： 贵州大学 年份： 2022 文献类型 ： 学位论文 关键词： 工艺优化   托板成型   数值模拟   游动双耳托板自锁螺母   航空紧固件  

描述： 某航空用自锁螺母成型过程仿真与工艺优化

航空用TC21钛合金锻造成型特性研究

作者： 杨涛   来源： 西南科技大学 年份： 2022 文献类型 ： 学位论文 关键词： 变形量   锻造工艺   TC21钛合金   数值模拟   成形性能  

描述： 航空用TC21钛合金锻造成型特性研究

航空复杂钣金构件支叉管充液成形技术研究

作者： 葛蒙召   来源： 浙江大学 年份： 2022 文献类型 ： 学位论文 关键词： 工艺参数   支叉管零件   充液成形   试验研究   数值模拟  

描述： 航空复杂钣金构件支叉管充液成形技术研究

考虑流固耦合效应的航空发动机风扇叶片应力数值模拟与试验测量研究

作者： 张帅   张强波   董江   文敏   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   风扇转子   试验测量   叶片应力   流固耦合   数值模拟  

描述： 航空发动机风扇转子在高压比、高转速、高负荷的级环境中工作时,存在叶片固体域与流体域之间强烈的耦合作用。针对风扇工作中的流固耦合问题,采用基于流固耦合的数值模拟方法对风扇叶片的结构特性进行模拟,研究考虑流固耦合效应前后叶片结构特性的变化。通过风扇转子加减速试验测量叶片表面测点应力变化,并将数值模拟与试验测量结果进行了对比分析。分析结果表明:考虑流固耦合效应后叶片表面的受力情况变化较大,导致叶片表面的应力与变形分布产生较大的变化;仅考虑离心力作用的计算方法得到的应力值与试验测量值误差最大达到50%,而考虑流固耦合效应的计算值误差在10%左右;考虑叶片流固耦合效应得到的应力分布更满足实际工程应力与强度分析要求。

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。

剪切载荷下航空发动机螺栓松动行为及其临界值的数值模拟研究

作者： 王开平   闫明   孙自强   苏东海   刘海超   惠安民   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 临界值   螺栓连接结构   影响因素   松动行为   剪切载荷   数值模拟  

描述： 一初始预紧力临界值,当初始预紧力小于此临界值时,松动开始于旋转松动期,反之经历整个松动期;存在两个剪切载荷幅值临界值,当大于第1临界值时,螺栓松动会发生反之不会发生,当大于第2临界值时,松动过程经历

考虑流固耦合效应的航空发动机风扇叶片应力数值模拟与试验测量研究

作者： 张帅   张强波   董江   文敏   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   风扇转子   试验测量   叶片应力   流固耦合   数值模拟  

描述： 航空发动机风扇转子在高压比、高转速、高负荷的级环境中工作时,存在叶片固体域与流体域之间强烈的耦合作用。针对风扇工作中的流固耦合问题,采用基于流固耦合的数值模拟方法对风扇叶片的结构特性进行模拟,研究考虑流固耦合效应前后叶片结构特性的变化。通过风扇转子加减速试验测量叶片表面测点应力变化,并将数值模拟与试验测量结果进行了对比分析。分析结果表明:考虑流固耦合效应后叶片表面的受力情况变化较大,导致叶片表面的应力与变形分布产生较大的变化;仅考虑离心力作用的计算方法得到的应力值与试验测量值误差最大达到50%,而考虑流固耦合效应的计算值误差在10%左右;考虑叶片流固耦合效应得到的应力分布更满足实际工程应力与强度分析要求。