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航空发动机叶片/机匣碰摩超瞬态行为建模方法
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作者:
董宇
刘梅军
杨冠军
来源:
中国材料进展
年份:
2022
文献类型 :
期刊
关键词:
机匣
碰摩
超瞬态行为
叶片
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描述:
为了分析航空发动机叶片/机匣碰摩过程中的超瞬态摩擦热效应,基于有限元方法建立了叶片/机匣碰摩模型,研究了单次碰摩条件下界面的微区超瞬态摩擦热效应,并对模拟过程中空间尺寸与时间步长对模拟结果的影响进行探究分析。研究发现,由于叶片与机匣摩擦速度快、碰摩时间短,只在叶尖很小的范围内发生超瞬态传热,产生的摩擦热以分子量级进行传递。叶片/机匣碰摩模型建立过程中,网格尺寸划分过大、时间步长取值过大,会导致模拟结果不能真实反应碰摩过程的微区超瞬态热效应。为此,通过对建模过程中模型空间尺寸与时间步长的优化,得到了能够准确反映温度微区超瞬态特性的建模方法,阐明了网格尺寸与时间步长匹配对微区超瞬态行为的影响规律,为叶片-机匣碰摩模型的建立奠定了基础。
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航空发动机叶片/机匣碰摩热致变形与应力研究
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作者:
刘梅军
董宇
杨冠军
来源:
中国材料进展
年份:
2022
文献类型 :
期刊
关键词:
机匣
热致变形
热致应力
碰摩
叶片
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描述:
为分析航空发动机叶片/机匣碰摩热致变形与应力,基于有限元方法建立了叶片/机匣碰摩模型,研究多次碰摩下叶片/机匣的应力、形变、温度特征,并对碰摩热致变形的主导因素进行探究分析。研究发现,叶尖与机匣的碰摩会引起接触界面摩擦升温,不仅会改变界面温度状态,还将通过热变形引发叶片/机匣产生附加的热应变和热应力:界面摩擦热在改变温度的同时还会引发机匣和叶片的热膨胀应变,叶片受热后呈现伸长的趋势,机匣受热呈现局部向上拱起的趋势;在叶片旋转一周后,总体上机匣呈现朝向叶片拱起的趋势,而由于机匣向内拱起,导致叶尖变形不但没有伸长,反而受机匣挤压而缩短,同时在宽度方向上膨胀。叶片和机匣碰摩受热后的叠加作用结果是在叶尖与机匣间产生附加压应力,同时热致应变应力的产生主要源自于机匣摩擦热,因此,机匣摩擦热是引发纵向位移、纵向应力的主要来源。
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面向包容性的航空发动机机匣研究综述
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作者:
谭毅
杨书仪
左建华
郭小军
孙要兵
来源:
航空工程进展
年份:
2022
文献类型 :
期刊
关键词:
结构损伤
航空发动机
机匣
包容性分析
冲击载荷
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描述:
机匣作为航空发动机的关键部件,其包容性能是保障飞行安全的必要条件。针对机匣包容性问题,首先,简要介绍涉及包容性的机匣类别和结构形式;其次,从理论研究、仿真分析及试验测试等方面概述机匣的冲击响应、损伤机理和包容性能等,按机匣材料类别对包容性数值仿真研究进行分类介绍,简述机匣包容性试验方法及试验研究进展;最后,总结机匣包容性研究状况并从机匣工作条件、受载情况和优化设计角度对机匣包容性研究进行展望。