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- 航空发动机风扇叶片与机匣刮蹭分析及结构设计
- 作者： 柴象海 史同承 王少辉 张执南 来源： 航空动力学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 风扇机匣 刮蹭 宽弦风扇叶片 结构设计 涡扇发动机
- 描述： 针对异常载荷下,航空发动机宽弦风扇叶片的叶尖与机匣刮蹭变形及损伤特征缺乏数据支持,而传统理论计算方法存在较大的误差问题,建立了宽弦风扇叶片叶尖刮蹭显式动力学分析模型,采用宽弦风扇叶片与机匣刮蹭试验数据,对分析模型的计算精度进行了验证。基于分析模型进行了仿真参数的敏感度分析,得到了叶片与机匣刮蹭后叶片变形及机匣损伤规律。研究结果表明:叶尖伸长量对转子转速非常敏感,叶尖径向伸长量增加速率远大于转速增加值,因此在叶片设计中应考虑到风扇叶片极限转速下叶尖伸长量。同时需要选取合理的扭转角度以满足叶片安全性和气动性能的要求。在风扇机匣包容区设计中应主动考虑异常载荷的影响,增大安全性设计域度;设计合理的耐磨层材料参数,减小风扇叶片对其冲击损伤。采用该方法可以提高叶尖间隙控制精度,减小刮蹭对叶片和机匣造成的损伤。
- 航空发动机转/静子加筋调频设计方法
- 作者： 范雨 钱鑫 吴亚光 陈璐璐 张辉 来源： 航空动力学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 频率优化 加筋结构 耦合振动 共振裕度 结构设计 有限元
- 描述： 为了解决转子叶片/叶鼓系统与静子在模态频率接近且具有相同节径数时可能发生的流致转静子耦合振动问题，提出了一种基于位移与应变能密度分布的正向加筋调频设计方法，为结构调频设计提供了理论依据。该方法适用于有限元模型，且通过一次模态计算即可初步判断加筋区域，显著缩短设计周期。以提高安全工作裕度为目标，使用该方法对某型发动机增压级转/静子进行加筋调频设计，并探究了加强筋的结构参数对转/静子模态特性的影响。通过加筋设计，该型增压级转/静子危险模态下的共振裕度从3.47%提高到10.56%。该方法具有良好的通用性，同样适用于其他型号发动机的结构加筋调频设计。