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钛合金宽弦空心风扇叶片数控切削加工关键技术 被引量：5
1
作者 徐九华 赵正彩 +4 位作者 傅玉灿 李志强 邵杰 韩晓宁 袁士平 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期659-666,共8页
数控切削加工是最终保证钛合金宽弦空心风扇叶片制造精度的重要技术手段。分析了采用超塑成形/扩散连接技术制作的钛合金宽弦空心风扇叶片结构特征以及毛坯状态,指出了后续的数控切削加工应突破复杂曲面结构测量、加工变形控制以及切削... 数控切削加工是最终保证钛合金宽弦空心风扇叶片制造精度的重要技术手段。分析了采用超塑成形/扩散连接技术制作的钛合金宽弦空心风扇叶片结构特征以及毛坯状态,指出了后续的数控切削加工应突破复杂曲面结构测量、加工变形控制以及切削加工误差补偿等关键技术。提出了开发集测量、分析和加工为一体的数控切削加工集成系统的研究思路,可为实现钛合金宽弦空心风扇叶片加工精度的精确控制提供指导。 展开更多
关键词 宽弦空心叶片 数控切削加工 复杂曲面测量 加工变形 误差补偿
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复杂结构的钛合金宽弦空心风扇叶片的双层制造工艺及其毛坯优化设计（英文） 被引量：5
2
作者 陈明和 吴心晨 +2 位作者 谢兰生 王宁 苏楠 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1717-1724,共8页
钛合金宽弦空心风扇叶片是航空发动机的重要部件,具有复杂的结构特点,内部交替排列减重空腔与加强筋,采用基于复杂超塑性成形的传统多层工艺成形难度大。针对以上问题,提出一种基于热成形和扩散连接技术的新双层制造工艺,并且规划了一... 钛合金宽弦空心风扇叶片是航空发动机的重要部件,具有复杂的结构特点,内部交替排列减重空腔与加强筋,采用基于复杂超塑性成形的传统多层工艺成形难度大。针对以上问题,提出一种基于热成形和扩散连接技术的新双层制造工艺,并且规划了一条毛坯优化设计的基本技术途径,更可靠可控的构建了内部加强筋。借用ABAQUS软件数值模拟成形,分析成形结果的厚度均匀性、结构完整性和表面缺陷,以及评估方法的实用性。以Ti-6Al-4V为成形材料,采用经尺寸优化后的最佳坯料,进行了一系列的实验来验证仿真结果。实验成功制造出无缺陷的缩比版钛合金宽弦空心风扇叶片,同时实验与仿真模拟结果非常吻合。 展开更多
关键词 宽弦空心叶片 毛坯优化设计 扩散连接 有限元仿真 钛合金
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宽弦空心风扇叶片动力响应特性研究 被引量：28
3
作者 杨雯 杜发荣 +3 位作者 郝勇 丁水汀 李秋实 王营 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期444-449,共6页
宽弦空心风扇叶片是未来风扇叶片的发展趋势.本文采用ANSYS软件利用数值模拟方法,通过对叶片的模态特性和脉冲激励下的响应特性研究得到了叶片的基本变形以及动态响应变形情况.结论为该风扇叶片振动时以弯曲变形为主,工作转速在6000r/mi... 宽弦空心风扇叶片是未来风扇叶片的发展趋势.本文采用ANSYS软件利用数值模拟方法,通过对叶片的模态特性和脉冲激励下的响应特性研究得到了叶片的基本变形以及动态响应变形情况.结论为该风扇叶片振动时以弯曲变形为主,工作转速在6000r/min以内,弯曲振动变形规律以及叶片空心加芯板的结构决定了叶片应力集中发生在内含芯板的叶盆中心处.另外,在叶片高速旋转时的离心作用使得叶根处也成为应力集中区域. 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 宽弦空心风扇叶片 模态 变形 动态响应
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宽弦空心风扇叶片流固耦合作用下的叶片响应分析 被引量：16
4
作者 王营 陶智 +1 位作者 杜发荣 郝勇 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2177-2183,共7页
利用数值模拟的方法,对宽弦空心风扇叶片在空气场作用下的瞬态响应进行了研究.采用流固耦合数值计算方法,得到了某宽弦空心风扇叶片在非定常边界条件下的变形响应.计算结果表明,叶片在空气场的作用下,最大位移发生在叶片前缘叶尖处,在... 利用数值模拟的方法,对宽弦空心风扇叶片在空气场作用下的瞬态响应进行了研究.采用流固耦合数值计算方法,得到了某宽弦空心风扇叶片在非定常边界条件下的变形响应.计算结果表明,叶片在空气场的作用下,最大位移发生在叶片前缘叶尖处,在沿叶展方向与叶片内部芯板结构沿叶展方向分布重合处产生应力集中,应力值由叶片表面向叶片内部逐渐减小,内部芯板虽然厚度较薄,但分布应力值均较小,且应力集中发生在叶片表面.气动力与叶片结构之间的耦合作用,使叶片结构模态振型沿周向不再均匀分布.叶片在气固耦合时的变形响应以绕旋转轴的弯曲振动为主,接近叶片的一阶模态变形. 展开更多
关键词 数值模拟 宽弦空心风扇叶片 流固耦合 变形响应
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宽弦空心风扇叶片大鸟撞击试验研究 被引量：8
5
作者 李迪 廖连芳 +1 位作者 陈璐璐 侯亮 《航空发动机》 北大核心 2020年第3期66-70,共5页
为了建立钛合金空心风扇单叶片大鸟撞击试验方法,针对宽弦钛合金空心风扇叶片开展了大鸟撞击叶片位置敏感性分析、鸟撞参数设计及鸟弹姿态控制研究,制定了大鸟撞击风扇叶片试验方案,完成了试验装置设计并进行了验证试验。结果表明:钛合... 为了建立钛合金空心风扇单叶片大鸟撞击试验方法,针对宽弦钛合金空心风扇叶片开展了大鸟撞击叶片位置敏感性分析、鸟撞参数设计及鸟弹姿态控制研究,制定了大鸟撞击风扇叶片试验方案,完成了试验装置设计并进行了验证试验。结果表明:钛合金空心风扇叶片对大鸟撞击位置敏感性强,撞击最危险位置为50%叶高处;通过采用人工明胶鸟弹、优化弹托和增加泄压段,可有效提高鸟弹姿态控制精度;验证试验结果与设计预期吻合度良好,表明风扇叶片静止且鸟与风扇叶片的相对速度为工作状态下的大鸟撞击试验可有效模拟大鸟撞击叶片的冲击历程。 展开更多
关键词 宽弦空心风扇叶片 钛合金 大鸟撞击 鸟撞试验 参数设计 航空发动机
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复杂外形航空发动机TC4钛合金宽弦空心风扇叶片弯扭成形 被引量：6
6
作者 吴心晨 陈明和 +2 位作者 谢兰生 张铁磊 胡智华 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期2055-2063,共9页
弯扭成形是钛合金空心风扇叶片制造中一种有效的辅助成形手段,赋予空心叶片毛坯理想的过渡形状,改善工艺性。针对应用于大涵道比涡扇发动机的TC4钛合金宽弦空心风扇叶片的工艺试验件,研究适用于复杂外形叶片的单轴扭转与双轴扭转两种弯... 弯扭成形是钛合金空心风扇叶片制造中一种有效的辅助成形手段,赋予空心叶片毛坯理想的过渡形状,改善工艺性。针对应用于大涵道比涡扇发动机的TC4钛合金宽弦空心风扇叶片的工艺试验件,研究适用于复杂外形叶片的单轴扭转与双轴扭转两种弯扭方法,提出了夹头运动参数的设计方法,分析了机构的运动规律以及成形原理。基于有限元模拟,研究了扭转方式以及弯扭路径等关键工艺参数对于制件外形、变形区分布、扭转力矩以及表面缺陷的影响,并进行了弯扭实验。结果表明,采用单轴扭转方式,弯扭温度为750℃,叶尖夹头扭角为20.4°,扭转速度为0.68(°)/min,能够将平板毛坯成形出合理的过渡形状。弯扭后面板上出现了失稳凹陷,与有限元结果一致。 展开更多
关键词 涡轮风扇发动机 钛合金 宽弦空心风扇叶片 TC4 弯扭成形 预成形
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宽弦空心风扇叶片流固耦合作用下的疲劳分析 被引量：5
7
作者 王营 陶智 +1 位作者 杜发荣 郝勇 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第19期6009-6012,共4页
宽弦空心风扇叶片是航空发动机采用的新技术之一。采用间接耦合和直接耦合两种计算方法,对宽弦空心风扇叶片在空气场作用下的结构响应进行了数值模拟和疲劳寿命预测,对比分析了两种方法对叶片寿命的预测结果。结果表明,与间接耦合相比较... 宽弦空心风扇叶片是航空发动机采用的新技术之一。采用间接耦合和直接耦合两种计算方法,对宽弦空心风扇叶片在空气场作用下的结构响应进行了数值模拟和疲劳寿命预测,对比分析了两种方法对叶片寿命的预测结果。结果表明,与间接耦合相比较,直接耦合计算得到的叶片最大应力高出不足10%,两种方法对叶片寿命的预测结果相差很小。在应力放大因子为2的情况下,对比两种耦合方法,叶片的疲劳寿命使用系数几乎为零;在应力放大因子的为3的情况下,同间接耦合相比较,直接耦合随着使用周期的增加,叶片疲劳寿命使用系数也不断增加。 展开更多
关键词 宽弦空心风扇叶片 流固耦合 结构响应 疲劳寿命
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FOD对TC4合金扩散焊板材HCF性能影响 被引量：2
8
作者 李百洋 刘小刚 郭海丁 《航空发动机》 北大核心 2018年第5期93-97,共5页
针对外物损伤(FOD)对航空发动机宽弦空心风扇叶片高循环疲劳(HCF)性能的影响,以TC4合金3层扩散焊板件模拟宽弦空心风扇叶片典型冲击部位,采用空气炮法对TC4合金3层扩散焊板进行FOD模拟试验,对冲击角度为25°、40°和80°时... 针对外物损伤(FOD)对航空发动机宽弦空心风扇叶片高循环疲劳(HCF)性能的影响,以TC4合金3层扩散焊板件模拟宽弦空心风扇叶片典型冲击部位,采用空气炮法对TC4合金3层扩散焊板进行FOD模拟试验,对冲击角度为25°、40°和80°时的损伤状况进行了宏微观测量;采用逐级加载法对FOD后的扩散焊焊板进行HCF强度试验,获得各条件下扩散焊板件的条件疲劳极限。结果表明:在各冲击条件下,冲击角度为25°时对材料造成的损伤最严重,HCF强度降低幅度最大;FOD不仅会造成材料表面损伤,还会对内部焊缝层造成损伤。在上述因素共同作用下,扩散焊板件FOD后HCF强度显著降低,相应的疲劳缺口系数明显增大。 展开更多
关键词 TC4合金 扩散焊 外物损伤 高循环疲劳 宽弦空心风扇叶片 航空发动机
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超塑成形/扩散连接技术在发动机上的应用
9
作者 张新芳 《燃气涡轮试验与研究》 1996年第4期43-47,共5页
描述了超塑成形、扩散连接的优缺点及可被利用的结构特征,并进一步介绍了超塑成形/扩散连接技术应用于发动机上的典型构件。
关键词 超塑成形 扩散连接 钛合金 宽弦空心风扇叶片 航空发动机 制造
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