检索结果-内蒙古大学图书馆

航空工程进展 2024年第2期15卷 117-124,141页

作者：王斌宁宇刘军汤忠斌黄福增党蒲妮航空工业第一飞机设计研究院强度设计研究所西安710089 西北工业大学航空学院西安710072 沈阳发动机设计研究所燃烧设计室沈阳110015

鸟撞发动机在鸟撞事故中最容易造成飞机损坏失事的情况,为了研究发动机一级压气机转子抗鸟撞适航性能,对发动机转子在工作状态下进行鸟撞试验,鸟体质量为1000 g,撞击速度为195 m/s,发动机一级转子转速为8525 r/min;基于显式碰撞动力学... 详细信息

鸟撞发动机在鸟撞事故中最容易造成飞机损坏失事的情况,为了研究发动机一级压气机转子抗鸟撞适航性能,对发动机转子在工作状态下进行鸟撞试验,鸟体质量为1000 g,撞击速度为195 m/s,发动机一级转子转速为8525 r/min;基于显式碰撞动力学分析软件PAM-CRASH建立相应的叶片鸟撞数值计算模型,通过与试验结果的对比来验证本文计算模型的合理性;根据发动机适航条例分析不同工况下发动机一级转子抗鸟撞性能。结果表明:大鸟撞击相比于中鸟鸟群和小鸟鸟群,对于叶片的撞击结果更加恶劣;叶尖位置撞击会引起叶尖部位的大变形,叶根和叶中位置撞击会引起叶片根部较大的集中应力,导致叶片断裂。

关键词：发动机叶片鸟撞试验 PAM-CRASH软件数值模拟适航

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超温及应力条件下IC10合金的组织演化及机理

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材料工程 2024年第7期52卷 140-151页

作者：刘明坤王威吴云胜佟文伟秦学智周兰章中国航发沈阳发动机研究所材料应用研究室沈阳110015 中国航发沈阳发动机研究所强度设计研究室沈阳110015 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心高温结构材料研究部沈阳110016 中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016

针对燃气涡轮叶片超温运行可能引发的合金劣化问题,对燃气涡轮叶片用IC10合金超温(1070~1250℃)、拉/压应力(30~90 MPa)条件下的微观组演化进行系统分析。结果表明:无应力超温热暴露过程中IC10合金中二次γ′相的退化方式主要包括球化... 详细信息

针对燃气涡轮叶片超温运行可能引发的合金劣化问题,对燃气涡轮叶片用IC10合金超温(1070~1250℃)、拉/压应力(30~90 MPa)条件下的微观组演化进行系统分析。结果表明:无应力超温热暴露过程中IC10合金中二次γ′相的退化方式主要包括球化、粗化和回溶,随着热暴露温度的升高及热暴露时间的延长,在γ/γ′相界面能降低的驱动下,二次γ'相形状由花状向圆方状及球状演变。二次γ'相的面积分数随温度的升高及时间的延长逐渐降低。在高于1225℃下热暴露时间超过50 h后,二次γ'相完全回溶。随着温度的升高和时间的延长,二次γ'相尺寸逐渐增加,γ'相粗化符合由元素扩散控制的Lifshitz-Slozov-Wagner理论。在超温有应力热暴露过程中,随着温度的增加,γ'相筏化现象逐渐加剧。拉应力促进γ'相沿垂直于应力轴的方向出现N型筏化,压应力则促进γ'相沿平行于应力轴的方向出现P型筏化。相对于压应力,拉应力状态下γ'相筏化进程更加迅速。根据超温及应力条件下IC10合金的组织演化图谱可对服役后叶片的服役工况进行反向判定。

关键词： IC10合金超温热暴露组织演化筏化高温合金

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考虑陀螺力矩的转子系统弯扭耦合振动分析

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机械制造与自动化 2025年第2期54卷 61-67页

作者：郑楠董超缪旭中国航发沈阳发动机研究所强度设计研究室辽宁沈阳110015 中国航发沈阳发动机研究所强度试验研究室辽宁沈阳110015

为了分析转子系统弯扭耦合振动特征,利用有限元法和Lagrange方程建立考虑陀螺力矩作用的转子系统弯扭耦合振动微分方程。以某双盘单转子模型为例,利用数值积分法分别计算转子系统弯振和扭振响应,并分析陀螺力矩对弯扭耦合共振频率的影... 详细信息

为了分析转子系统弯扭耦合振动特征,利用有限元法和Lagrange方程建立考虑陀螺力矩作用的转子系统弯扭耦合振动微分方程。以某双盘单转子模型为例,利用数值积分法分别计算转子系统弯振和扭振响应,并分析陀螺力矩对弯扭耦合共振频率的影响规律。计算结果表明:不考虑陀螺力矩时,转子系统的弯扭耦合共振频率为其弯振与扭振固有频率之和或之差;考虑陀螺力矩时,弯曲方向外激励力诱发弯扭耦合共振频率值与不考虑陀螺力矩时的结果一致,而扭转方向外激励转矩诱发的弯扭耦合共振频率会发生明显偏移。该研究成果可为转子系统设计中避免弯扭耦合共振的发生提供理论参考。

关键词：转子系统弯扭耦合振动陀螺力矩有限元法共振

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典型涡轮气冷叶片参数化建模及优化设计

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航空动力学报 2025年第3期40卷 393-404页

作者：董少静杨傲然苑旺张立章方宇凡申秀丽北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室北京100191 中国航空工业集团有限公司沈阳飞机设计研究所沈阳110035 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

为更好保证涡轮气冷叶片结构强度设计阶段的气动综合性能,在二维叶栅传统四线造型方法的基础上,引入了喉道宽度和尾缘弯折角两个参数以保证相关气动指标,同时,提出了一种基于自由曲线的异形冷气入口建模方法以改善冷气入口处的应力集中... 详细信息

为更好保证涡轮气冷叶片结构强度设计阶段的气动综合性能,在二维叶栅传统四线造型方法的基础上,引入了喉道宽度和尾缘弯折角两个参数以保证相关气动指标,同时,提出了一种基于自由曲线的异形冷气入口建模方法以改善冷气入口处的应力集中问题并通过优化算例证明了其潜在价值。在此基础上,对涡轮气冷叶片内部典型冷却结构进行参数化建模。以涡轮叶片质量和叶身最大拉伸应力为优化目标,选取参数对涡轮气冷叶片进行优化,优化后涡轮叶片质量和优化前相比下降0.99%,最大拉伸应力下降6.55%。优化结果表明:相关参数化方法可以满足具有复杂内冷结构的涡轮叶片的设计需求,可以有效提高涡轮设计效率。

关键词：涡轮气冷叶片参数化建模二维叶栅冷却结构优化设计

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基于接触刚度分布特性的叶片振动响应分析

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航空动力学报 2023年第4期38卷 955-963页

作者：钱佳绮董少静高鹏新申秀丽北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室北京100191 中国航空工业集团有限公司沈阳飞机设计研究所沈阳110035

根据接触刚度在锯齿形叶冠结合面上非均匀分布的特性,提出一种基于定义和有限元计算相结合的接触刚度计算方法。在此基础上,将微-宏滑动摩擦模型作为叶冠结合面处的摩擦模型,推导微滑动和宏滑动状态下摩擦力表达式。利用谐波平衡法将非... 详细信息

根据接触刚度在锯齿形叶冠结合面上非均匀分布的特性,提出一种基于定义和有限元计算相结合的接触刚度计算方法。在此基础上,将微-宏滑动摩擦模型作为叶冠结合面处的摩擦模型,推导微滑动和宏滑动状态下摩擦力表达式。利用谐波平衡法将非线性摩擦力转化为等效刚度和等效阻尼进行振动特性分析。针对叶冠结合面相对位移幅值动态变化的特点,提出了一种迭代求解的振动响应分析方法。与文献提供的带摩擦阻尼结构悬臂梁振动响应实验数据相比,共振峰附近的振幅误差为1.99 mm,相对误差为3.9%。振幅的最大误差为5.53 mm,出现在远离共振峰的位置,验证了响应分析方法的可行性。将该方法应用于带冠叶片上,结果表明当激振力频率为812.3 Hz时,振幅为0.56 mm。

关键词：振动特性接触刚度摩擦模型谐波平衡法相对位移幅值

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蝶阀管路不同开度下流动特性的仿真与试验验证

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流体机械 2021年第9期49卷 34-40页

作者：吕颂牛丽园陈竹兵郑大鹏中国航发沈阳发动机研究所强度试验研究室沈阳110015 中国航发沈阳发动机研究所辽宁省航空发动机冲击力学重点实验室沈阳110015 航空工业沈阳飞机设计研究所质量部沈阳110035

为研究蝶阀在不同开度下的流动性能,利用FloEFD流体仿真软件对DN65蝶阀管路在多个典型开度下的流动特性进行了仿真分析与试验验证,得到了各个开度工况下的流场分布与压力分布情况,绘制了不同开度工况下的压力损失系数特性曲线,拟合回归... 详细信息

为研究蝶阀在不同开度下的流动性能,利用FloEFD流体仿真软件对DN65蝶阀管路在多个典型开度下的流动特性进行了仿真分析与试验验证,得到了各个开度工况下的流场分布与压力分布情况,绘制了不同开度工况下的压力损失系数特性曲线,拟合回归了压力损失系数随开度变化的单值函数经验关系式并进行了验证。仿真与试验结果表明,该蝶阀管路在开度小于60°后流通性能明显下降,本研究内容可为试验装置设备的选型提供理论与数据支撑。

关键词：蝶阀管路阀门开度流动性能试验仿真 FloEFD

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聚氨酯弹性体隔板夹层结构的等效参数计算

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复合材料学报 2017年第3期34卷 564-573页

作者：薛启超邹广平何建李佳张井财哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001 沈阳发动机设计研究所强度设计室沈阳110015

针对聚氨酯弹性体的隔板夹层结构,阐述了多种不同的等效参数计算方法,并对等效参数进行计算。首先讨论和计算了不考虑结构剪切变形时的整体结构等效参数计算方法,将整体夹层结构等效为正交各向异性薄板,给出了考虑夹芯抗弯刚度的整体刚... 详细信息

针对聚氨酯弹性体的隔板夹层结构,阐述了多种不同的等效参数计算方法,并对等效参数进行计算。首先讨论和计算了不考虑结构剪切变形时的整体结构等效参数计算方法,将整体夹层结构等效为正交各向异性薄板,给出了考虑夹芯抗弯刚度的整体刚度系数表达式。其次,在考虑夹层结构夹芯存在剪切变形的情况下,推导了由分隔隔板和聚氨酯弹性体组成的夹芯胞元的等效弹性常数;最后,使用基于应变能密度等效分析的有限元方法对夹芯胞元等效弹性常数进行计算,并与理论分析结果进行对比,二者误差在10%以内。

关键词：聚氨酯弹性体夹层复合结构等效模量有限元刚度系数

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基于裂纹开裂角度的夹层板层间开裂

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复合材料学报 2017年第8期34卷 1870-1877页

作者：薛启超邹广平李佳梁志国蒋禹哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001 沈阳发动机设计研究所强度设计室沈阳110015

以聚氨酯弹性体钢夹层板为研究对象,对黏弹性夹芯夹层结构三点弯曲实验卸载后裂纹会沿层间方向继续扩展这一现象进行研究。开展了不同硬度夹芯的双悬臂梁(Double Cantilever Beam,DCB)实验和单悬臂梁(SLB)实验,测得了临界应变能释放率... 详细信息

以聚氨酯弹性体钢夹层板为研究对象,对黏弹性夹芯夹层结构三点弯曲实验卸载后裂纹会沿层间方向继续扩展这一现象进行研究。开展了不同硬度夹芯的双悬臂梁(Double Cantilever Beam,DCB)实验和单悬臂梁(SLB)实验,测得了临界应变能释放率。在假设裂纹张开角度在开裂过程中不变的前提下,推导了临界应变能释放率的计算公式。并计算了软夹芯试件和硬夹芯试件的临界破坏的裂纹长度。结果表明,虽然存有一定的局限性,但是裂纹张开角度能够描述黏弹性夹层结构的层间裂纹扩展,获得的结果能够描述聚氨酯弹性体钢夹层板的层间延迟破坏的特点。

关键词：聚氨酯弹性体夹层复合结构层间开裂应变能释放率黏弹性夹芯裂纹开裂角度

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风扇转子叶片防颤振设计技术

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航空动力学报 2017年第7期32卷 1718-1727页

作者：杨琳张耀光刘一雄中国航空发动机集团有限公司沈阳发动机研究所压气机设计研究室沈阳110015 中国航空发动机集团有限公司沈阳发动机研究所强度设计研究室沈阳110015

以某两级风扇为对象开展防颤振设计技术研究。风扇转子叶片设计中,选择了合适的展弦比,既考虑到气动性能水平,还考虑到结构质量和颤振稳定性。采用流固耦合能量法评估所设计风扇的各排转子叶片的颤振稳定性问题,并通过叶片厚度、三维造... 详细信息

以某两级风扇为对象开展防颤振设计技术研究。风扇转子叶片设计中,选择了合适的展弦比,既考虑到气动性能水平,还考虑到结构质量和颤振稳定性。采用流固耦合能量法评估所设计风扇的各排转子叶片的颤振稳定性问题,并通过叶片厚度、三维造型、根尖弦长比等设计参数的调整消除颤振风险。研究结果表明:展弦比不应是方案设计阶段防颤设计唯一的关注参数;在叶尖跨声速的转速更容易发生颤振现象;较强的叶尖前缘激波会造成较强的流固耦合作用,形成复杂的气动功分布结构;叶片厚度和尖根弦长比等参数是改善叶片颤振风险的有效参数。

关键词：颤振风扇流固耦合激波展弦比

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粘弹性夹心夹层结构卸载后的裂纹持续扩展现象研究

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固体力学学报 2017年第4期38卷 359-368页

作者：薛启超邹广平何建李佳张春巍蒋禹哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001 沈阳发动机设计研究所强度设计室沈阳110015 青岛理工大学土木工程学院青岛266033

以聚氨酯弹性体钢夹层板为研究对象,对其进行了三点弯曲实验,对不同类型试件的实验结果进行了总结.实验发现,在加载过程中,在弯曲挠度超过一定程度时,夹层板结构的角点位置出现开裂,由于层间强度不足和夹心材料的粘弹性性质,卸载后裂纹... 详细信息

以聚氨酯弹性体钢夹层板为研究对象,对其进行了三点弯曲实验,对不同类型试件的实验结果进行了总结.实验发现,在加载过程中,在弯曲挠度超过一定程度时,夹层板结构的角点位置出现开裂,由于层间强度不足和夹心材料的粘弹性性质,卸载后裂纹会在一段时间内沿层间继续发生扩展,最后导致整个面板发生脱粘或夹心撕裂.针对这一现象,以弹性地基梁理论为基础,计算了上下面板的挠度差异,并使用层间粘结强度来分析试件的临界状态,获得了软夹芯试件和硬夹芯试件的临界破坏的裂纹长度.结果表明,使用层间粘结强度分析方法,获得的结果都能够描述聚氨酯弹性体钢夹层板的层间延迟破坏的特点.

关键词：聚氨酯弹性体夹层复合结构层间开裂粘弹性夹心延迟开裂

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