航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣包容性理論和試驗(yàn)研究.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣包容性是發(fā)動(dòng)機(jī)工作的安全性和可靠性的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。本文在國內(nèi)首次系統(tǒng)地研究了航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣包容性問題，研究了機(jī)匣包容性工程設(shè)計(jì)方法——破壞勢能法和包容系數(shù)法，研究了機(jī)匣包容性試驗(yàn)方法——打靶試驗(yàn)和旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)器上的機(jī)匣包容性試驗(yàn)方法，建立了單層金屬機(jī)匣包容性三維數(shù)值仿真方法。本文主要的研究工作包括： （1）針對機(jī)匣包容性試驗(yàn)的機(jī)匣和葉片所用的材料，進(jìn)行了不同應(yīng)變率下材料的沖擊拉伸力學(xué)性能試驗(yàn)和準(zhǔn)靜態(tài)條件下的力學(xué)性

2、能試驗(yàn)，分析了應(yīng)變率對材料力學(xué)性能的影響。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果擬合了Johnson-Cook模型中的材料常數(shù)，并對Johnson-Cook模型中應(yīng)變率相關(guān)系數(shù)C進(jìn)行了修正，為模型機(jī)匣和真實(shí)機(jī)匣的包容性數(shù)值仿真提供了材料本構(gòu)模型。 （2）研究了空氣炮打靶試驗(yàn)方法，完成了25次不同長度和質(zhì)量的模擬葉片撞擊不同厚度的模擬機(jī)匣的打靶試驗(yàn)，驗(yàn)證了破壞勢能法。 （3）開展了在輪盤旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)器上進(jìn)行機(jī)匣包容性試驗(yàn)的試驗(yàn)方法研究，解決了試驗(yàn)中

3、的技術(shù)難題：葉片斷開時(shí)刻確定；斷葉撞擊機(jī)匣過程中機(jī)匣的超動(dòng)態(tài)應(yīng)變響應(yīng)測量；斷葉撞擊機(jī)匣過程的連續(xù)高速攝影拍攝；葉片斷開時(shí)的轉(zhuǎn)速記錄、超動(dòng)態(tài)應(yīng)變響應(yīng)測量和高速攝影的同步觸發(fā)。完成了10次不同質(zhì)量、不同長度的單個(gè)模型葉片斷開并撞擊模型機(jī)匣的包容性試驗(yàn)，驗(yàn)證了包容系數(shù)法。 （4）在國內(nèi)首次完成了帶全套壓氣機(jī)一級轉(zhuǎn)子真實(shí)葉片的真實(shí)機(jī)匣包容性試驗(yàn)，評價(jià)了該機(jī)匣的包容性，并為真實(shí)機(jī)匣包容性數(shù)值仿真提供了數(shù)據(jù)支持。 （5）解決了機(jī)