不同冲击角度外物损伤对TC4钛合金高循环疲劳强度的影响 被引量：13

1

作者 包珍强 胡绪腾 宋迎东 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2226-2233,共8页

基于空气炮冲击试验装置在不同冲击角度下进行了TC4钛合金平板试件的外物损伤模拟试验,采用逐级加载试验方法测试获得了光滑和冲击损伤试件的高循环疲劳(high cycle fatigue,HCF)强度,研究了冲击角度、冲击位置以及冲击损伤宏观几何尺寸... 基于空气炮冲击试验装置在不同冲击角度下进行了TC4钛合金平板试件的外物损伤模拟试验,采用逐级加载试验方法测试获得了光滑和冲击损伤试件的高循环疲劳(high cycle fatigue,HCF)强度,研究了冲击角度、冲击位置以及冲击损伤宏观几何尺寸与HCF强度的关系.结果表明:不同冲击角度下的损伤对HCF强度的影响程度不同.冲击损伤在试件边缘时,30°冲击使试件HCF强度的下降幅度最大;冲击损伤在试件表面时,60°冲击使试件HCF强度的下降幅度最大.试件边缘产生的缺口使HCF强度的下降幅度一般大于试件表面产生弹坑的影响.但在60°冲击时,冲击缺口损伤的影响要小于冲击弹坑损伤的影响.冲击损伤宏观几何尺寸一定程度上可以表征损伤试件HCF强度下降的严重程度. 展开更多

关键词 TC4钛合金 高循环疲劳 高速弹道冲击 外物损伤 冲击角度

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转子叶片的外物损伤及疲劳寿命试验研究 被引量：6

2

作者 周胜田 罗荣梅 黄宝宗 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2007年第3期357-359,共3页

为了研究外物损伤(FOD)对叶片疲劳寿命的影响,用能量等效落锤冲击钛合金TC4(Ti-12Al-4A)板试件侧边,模拟转子叶片进气边受到小硬物颗粒冲击时引起的外物损伤,观测冲击后产生的缺口变形特点及缺口尺寸与冲击能量的关系,试验结果表明:冲... 为了研究外物损伤(FOD)对叶片疲劳寿命的影响,用能量等效落锤冲击钛合金TC4(Ti-12Al-4A)板试件侧边,模拟转子叶片进气边受到小硬物颗粒冲击时引起的外物损伤,观测冲击后产生的缺口变形特点及缺口尺寸与冲击能量的关系,试验结果表明:冲击产生的缺口深度,随冲击能量的增大而增加,成非线性关系。在不同循环应力下,对外物损伤试件进行了脉动循环应力疲劳试验,试验结果指出,进气边的FOD显著降低叶片的疲劳寿命,损伤试件寿命与无损情况寿命的比值随循环应力的提高而增大;存在与FOD对应的循环应力极限,当工作应力较低时可以不考虑冲击损伤的影响。 展开更多

关键词 钛合金叶片 外物损伤(FOD) 疲劳寿命 冲击 能量等效

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基于方差分析的航空发动机风扇叶片外物撞击识别 被引量：7

3

作者 张帅 张强波 张霞妹 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期182-193,共12页

航空发动机工作过程中风扇外物撞击事件的检测与识别对飞机飞行安全至关重要。通过风扇叶片外物撞击试验平台模拟真实发动机受外物撞击的过程,研究风扇外物撞击规律与检测识别方法。针对航空发动机的机载参数和加装振动参数对风扇外物... 航空发动机工作过程中风扇外物撞击事件的检测与识别对飞机飞行安全至关重要。通过风扇叶片外物撞击试验平台模拟真实发动机受外物撞击的过程,研究风扇外物撞击规律与检测识别方法。针对航空发动机的机载参数和加装振动参数对风扇外物撞击事件识别难度高与识别准确率低的问题,开展了基于非接触风扇叶片叶尖振动测量的外物撞击检测试验,提出了基于非接触叶尖振动位移方差威布尔分布函数极大似然估计与自动门限检测系统的风扇叶片外物撞击自动门限识别方法,并获取了风扇转子不同转速下外物撞击叶尖振动位移方差识别门限值。选取风扇转子转速为3000 r/min状态下,直径为16 mm、质量为2.9 g的外物弹体撞击风扇叶片的振动位移数据进行分析,并采用高速摄像系统对该方法识别结果的可靠性进行验证,结果表明:基于非接触叶尖振动位移方差分析法能够准确识别风扇叶片外物撞击事件、撞击叶片编号与撞击叶片数。 展开更多

关键词 航空发动机 外物撞击 非接触叶尖振动 方差分析 参数估计

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风扇叶片外物撞击瞬间转子振动响应分析 被引量：5

4

作者 张强波 雷晓波 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第6期2483-2488,共6页

为研究风扇叶片外物撞击对转子振动的影响,参照某发动机设计搭建了风扇转子试验器,并结合有限元计算和锤击法试验获得了叶片的动静频,开展撞击位置、风扇转速等因素对转子振动特性影响试验。结果表明:风扇叶片遭遇外物撞击瞬间,转子振... 为研究风扇叶片外物撞击对转子振动的影响,参照某发动机设计搭建了风扇转子试验器,并结合有限元计算和锤击法试验获得了叶片的动静频,开展撞击位置、风扇转速等因素对转子振动特性影响试验。结果表明:风扇叶片遭遇外物撞击瞬间,转子振动频谱中叶片动频附近频率成分幅值变化明显;相比转子轴向位置振动,径向位置振动对外物撞击的响应很敏感且幅值变化明显;随着风扇转速升高,转子振动中叶片动频成分幅值会增大,而转子振动幅值并不一定会增大,振动幅值与撞击叶片编号、撞击位置等因素密切相关。 展开更多

关键词 外物撞击 风扇叶片 转子响应 叶片动频 撞击因素

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复合材料外物损伤规律及损伤后拉伸疲劳研究

5

作者 刘丰瑞 陈伟 +3 位作者 陆楷楠 赵振华 刘璐璐 罗刚 《机械制造与自动化》 2023年第1期42-47,共6页

为研究复合材料受外力冲击的规律和冲击后疲劳的特性,分别使用200 m/s、300 m/s的冲击速度、直径4 mm、3 mm的钢珠以90°和30°入射角度冲击复合材料层合板,模拟外物损伤的过程,共设计了24组冲击试验和9组疲劳试验。根据结果比... 为研究复合材料受外力冲击的规律和冲击后疲劳的特性,分别使用200 m/s、300 m/s的冲击速度、直径4 mm、3 mm的钢珠以90°和30°入射角度冲击复合材料层合板,模拟外物损伤的过程,共设计了24组冲击试验和9组疲劳试验。根据结果比对冲击速度、冲击物大小、冲击角度对冲击损伤的影响,分别对复合材料层合板损伤的长度、宽度和深度进行研究。对冲击后的层合板进行拉伸疲劳试验,根据所得到的疲劳极限,建立冲击损伤长度、宽度、深度和疲劳强度的关系。结果表明:相对于冲击角度,冲击物大小变化对层合板损伤影响更大,冲击速度的影响最小;疲劳强度与损伤长度和宽度的相关性较为明显,而与损伤深度的相关性较小。 展开更多

关键词 复合材料 外物损伤 冲击速度 冲击角度 外物尺寸 拉伸疲劳

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航空发动机风扇叶片外物撞击识别方法研究 被引量：5

6

作者 张帅 雷晓波 +1 位作者 张霞妹 张强波 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第5期810-814,共5页

通过风扇叶片外物撞击试验平台来模拟真实发动机叶片受外物撞击的过程,使用基于叶尖定时原理的非接触式叶尖振动测量方法获取叶片叶尖振动信号。采用基于短时能量的方法对原始振动信号进行处理,获取风扇不同稳定转速状态所对应的叶尖振... 通过风扇叶片外物撞击试验平台来模拟真实发动机叶片受外物撞击的过程,使用基于叶尖定时原理的非接触式叶尖振动测量方法获取叶片叶尖振动信号。采用基于短时能量的方法对原始振动信号进行处理,获取风扇不同稳定转速状态所对应的叶尖振动参考短时能量值,经过反复试验及数据统计分析给定门限系数,依据在线检测原理获取外物撞击风扇叶片的检测门限值。对不同尺寸、质量外物撞击给定风扇转速的叶片振动数据进行分析,获取其对应的短时能量分布,进而准确判断出叶片发生外物撞击的时刻、次数。 展开更多

关键词 航空发动机 叶尖振动 外物撞击 非接触测量 短时能量法

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外物损伤对叶片振动疲劳裂纹扩展性能的影响

7

作者 杨硕 杜天玮 +2 位作者 张晓鹏 马梁 张桂昌 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1713-1721,共9页

为研究外物损伤(FOD)对航空发动机叶片的疲劳裂纹扩展影响,基于落锤冲击试验系统,在不同冲击能量下进行TC4钛合金试件的FOD模拟试验及振动疲劳试验,获得损伤试件的裂纹长度与疲劳寿命的关系,并拟合疲劳断口裂纹形貌参数,建立疲劳裂纹扩... 为研究外物损伤(FOD)对航空发动机叶片的疲劳裂纹扩展影响,基于落锤冲击试验系统,在不同冲击能量下进行TC4钛合金试件的FOD模拟试验及振动疲劳试验,获得损伤试件的裂纹长度与疲劳寿命的关系,并拟合疲劳断口裂纹形貌参数,建立疲劳裂纹扩展寿命预测计算模型。研究结果表明:损伤缺口的深度和宽度随冲击能量的减小而非线性的减小。当冲击能量较大时,试件的疲劳裂纹先沿弯曲微裂纹扩展,后沿直线扩展;当冲击能量较小时,试件疲劳裂纹保持直线扩展。裂纹的萌生寿命与冲击能量、应力水平二者相关。 展开更多

关键词 外物损伤 叶片 落锤冲击 TC4钛合金 振动疲劳 裂纹扩展

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损伤位置对发动机叶片振动疲劳的影响研究

8

作者 杨硕 赵娜 +3 位作者 马梁 张桂昌 张晓鹏 杜天玮 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期97-102,132,共7页

为研究外物损伤冲击位置对航空发动机叶片疲劳极限的影响,基于落锤冲击试验系统,对TC4钛合金叶片模拟试件分别进行了边缘冲击和面心冲击等2种外物损伤试验;在此基础上,对缺口试件和光滑试件分别进行振动疲劳试验,获得损伤试件缺口几何特... 为研究外物损伤冲击位置对航空发动机叶片疲劳极限的影响,基于落锤冲击试验系统,对TC4钛合金叶片模拟试件分别进行了边缘冲击和面心冲击等2种外物损伤试验;在此基础上,对缺口试件和光滑试件分别进行振动疲劳试验,获得损伤试件缺口几何特征,并得到了不同冲击位置下的TC4叶片振动疲劳极限。结果表明:面心冲击比边缘冲击造成的缺口宽度、深度、体积更大,缺口平均体积大46.7%;光滑试件疲劳裂纹的产生出现在试件缩颈处,外物损伤缺口均产生在缺口处;边缘冲击导致的叶片振动疲劳极限降低的程度反而要大于面心冲击,边缘冲击的疲劳极限较光滑试件下降了55.8%,面心冲击的疲劳极限较光滑试件下降了35.1%。 展开更多

关键词 外物损伤 冲击位置 TC4叶片 振动疲劳 疲劳极限

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高转速风扇叶片外物撞击损伤的定量评价方法

9

作者 李涵 王维民 +2 位作者 户东方 张旭龙 李天晴 《航空发动机》 北大核心 2023年第6期54-61,共8页

外物撞击是造成航空发动机风扇叶片变形、损伤甚至断裂的主要因素。针对外物撞击持续时间短、瞬间载荷大、损伤影响因素多,难以进行定量损伤评价的问题,提出基于叶片损伤参数α的叶片损伤定量评价方法。以发动机风扇叶片受冰撞为例,采... 外物撞击是造成航空发动机风扇叶片变形、损伤甚至断裂的主要因素。针对外物撞击持续时间短、瞬间载荷大、损伤影响因素多,难以进行定量损伤评价的问题,提出基于叶片损伤参数α的叶片损伤定量评价方法。以发动机风扇叶片受冰撞为例,采用非接触叶尖计时测量方法,对叶片撞击产生的叶尖位移进行监测分析,验证了该方法的可行性。采用瞬态动力学分析方法对叶片经受撞击过程进行全流程仿真模拟,并采用正交试验法定量研究了外物撞击过程中的撞击速度、叶片转速、撞击位置3种因素对叶片损伤参数α的影响,拟合回归方程并绘制了这3种因素的3D响应曲面图,得到各因素的影响权重。结果表明:冰块速度与撞击位置同时下降时,叶片损伤弱化效果显著。该方法可为大型风扇叶片抗外物打击性能设计和在役健康监测提供理论支撑。 展开更多

关键词 风扇叶片 外物撞击 定量评价 正交试验 影响因素 航空发动机

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高速铁路异物侵限监测范围对列控系统处理影响研究 被引量：2

10

作者 李鹏 《铁路计算机应用》 2017年第2期18-21,共4页

异物侵限灾害的影响范围由防灾设计单位确定,并向信号设计单位提供具体资料。从防灾专业的角度,异物侵限监测范围越大越好,但从信号专业的角度,监测范围设置过大可能会导致设计的异物侵限灾害影响范围大于实际的影响范围,从而影响行车... 异物侵限灾害的影响范围由防灾设计单位确定,并向信号设计单位提供具体资料。从防灾专业的角度,异物侵限监测范围越大越好,但从信号专业的角度,监测范围设置过大可能会导致设计的异物侵限灾害影响范围大于实际的影响范围,从而影响行车效率甚至危及行车安全。文章分析公跨铁立交桥异物侵限监测范围对列车运行控制系统(简称:列控系统)处理的影响,通过公式计算给出二者关系,并分别从防灾和信号角度提出了合理的建议。 展开更多

关键词 异物侵限 监测范围 列控系统 影响

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基于叶片应变测量的航空发动机风扇外物撞击监测识别 被引量：1

11

作者 陶冶 张帅 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第3期1286-1291,共6页

飞机在跑道上滑跑、起飞与着陆过程中的发动机外物撞击监测对其飞行安全保障至关重要。为监测识别发动机工作过程中的外物撞击事件,通过风扇叶片外物撞击模拟试验平台开展外物撞击模拟试验,采用应变测量的方法对叶片应力进行实时测量与... 飞机在跑道上滑跑、起飞与着陆过程中的发动机外物撞击监测对其飞行安全保障至关重要。为监测识别发动机工作过程中的外物撞击事件,通过风扇叶片外物撞击模拟试验平台开展外物撞击模拟试验,采用应变测量的方法对叶片应力进行实时测量与分析,实现风扇外物撞击事件监测识别的目的。试验与分析结果表明:获取了数值模拟与应变测量的风扇转子叶片结构特性图,数值模拟与试验测量动频最大误差为0.86%;外物撞击使叶片的一阶动频幅值发生较大的增加,通过试验过程中的应变测点时频图可监测识别外物撞击事件发生的时刻、频次与位置等。 展开更多

关键词 航空发动机 风扇 外物撞击 应变测量 监测识别 傅里叶变换

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发动机整机鸟撞试验推力销瞬态规律研究 被引量：1

12

作者 刘涛 雷晓波 薛文鹏 《航空发动机》 北大核心 2019年第4期53-56,共4页

为了探寻鸟撞瞬间航空发动机推力、垂向载荷的时域波形、频率的变化规律,采用时域波形分析和冲击响应谱分析方法对某发动机整机鸟撞试验过程中推力销瞬态推力和垂向载荷进行分析。通过对比分析推力与冲击力发现,鸟撞瞬间推力显著变化的... 为了探寻鸟撞瞬间航空发动机推力、垂向载荷的时域波形、频率的变化规律,采用时域波形分析和冲击响应谱分析方法对某发动机整机鸟撞试验过程中推力销瞬态推力和垂向载荷进行分析。通过对比分析推力与冲击力发现,鸟撞瞬间推力显著变化的主要原因是叶片攻角和流场特性的突变,并非冲击力。该规律性结论可为外物撞击发动机风扇叶片研究提供参考。 展开更多

关键词 鸟撞试验 外物损伤 推力销载荷 冲击响应谱 航空发动机

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基于统计特征的航空发动机风扇外物撞击检测 被引量：1

13

作者 张帅 雷晓波 +2 位作者 张霞妹 张强波 文敏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2325-2331,共7页

为了检测识别航空发动机工作过程中的风扇外物撞击事件,采用非接触叶尖振动测量系统对风扇叶片叶尖振动位移进行实时采集与检测。通过风扇叶片非接触叶尖振动位移数据统计分析,发现叶尖振动位移服从正态分布,并采用Epps-Pulley假设检验... 为了检测识别航空发动机工作过程中的风扇外物撞击事件,采用非接触叶尖振动测量系统对风扇叶片叶尖振动位移进行实时采集与检测。通过风扇叶片非接触叶尖振动位移数据统计分析,发现叶尖振动位移服从正态分布,并采用Epps-Pulley假设检验证明。设计了基于统计特征的风扇叶片外物撞击叶尖振动位移检测算法,采用该方法获取了风扇转子不同转速下外物撞击叶尖振动位移检测阈值。对风扇转子转速为3000r/min状态下,直径16mm、质量为2.9g的外物弹体撞击风扇叶片的振动位移数据进行分析,并采用高速摄像系统对该方法识别结果的可靠性进行验证。结果表明:基于统计特征的发动机风扇外物撞击检测方法,能够准确识别外物撞击风扇叶片事件及发生撞击的叶片编号。 展开更多

关键词 航空发动机 外物撞击 叶尖振动 非接触测量 统计特征 在线检测

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硬体外物撞击叶片的瞬态非线性数值模拟与分析 被引量：1

14

作者 牛宏伟 文敏 《现代机械》 2019年第1期36-39,共4页

航空发动机在工作时很容易吸入砂石、机械零件、塑料等硬体外物,撞击风扇和压气机叶片造成损伤。针对此类问题,建立了瞬态非线性数值分析模型,求解叶片在硬体外物撞击下的瞬态动力响应,并分析阻尼系数、外物质量、撞击速度、叶片刚度等... 航空发动机在工作时很容易吸入砂石、机械零件、塑料等硬体外物,撞击风扇和压气机叶片造成损伤。针对此类问题,建立了瞬态非线性数值分析模型,求解叶片在硬体外物撞击下的瞬态动力响应,并分析阻尼系数、外物质量、撞击速度、叶片刚度等因素对结果的影响,得出响应参数随上述变量的变化规律,以期对发动机叶片外物撞击识别和损伤分析评价提供指导和依据。 展开更多

关键词 发动机 叶片 损伤 外物撞击 瞬态响应

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不同金属硬物冲击航空发动机叶片损伤研究 被引量：10

15

作者 舒畅 程铭 +5 位作者 许煜 刘景元 李培源 王伟 张文俊 程礼 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期18-29,共12页

为分析不同金属硬物对航空发动机风扇叶片造成的外物损伤特征差异,选取钢、铜、铝、铅四种材料弹珠作为外来物,以两种角度、多种速度冲击真实叶片进气边缘进行高速弹道冲击试验,并采用数值方法仿真动态损伤过程。结果表明:钢、铜珠冲击... 为分析不同金属硬物对航空发动机风扇叶片造成的外物损伤特征差异,选取钢、铜、铝、铅四种材料弹珠作为外来物,以两种角度、多种速度冲击真实叶片进气边缘进行高速弹道冲击试验,并采用数值方法仿真动态损伤过程。结果表明:钢、铜珠冲击时,叶片损伤形貌可分为凹坑、撕裂和缺口,产生撕裂形貌时,小角度相比于大角度冲击需要更高的冲击速度,铜珠相比于钢珠冲击需要更高的速度;铝、铅珠因冲击时自身变形较大,对叶片只能造成挤压变形。仿真结果表明:在2.2J冲击能量条件下,铜珠、钢珠造成叶片撕裂损伤的过程中存在两个显著的接触力峰值,且伴随着"动能回升"现象;铜珠动能较多地转化为叶片和自身的应变能,因而对叶片的侵彻能力不如钢珠;铝珠冲击力峰值最大,其动能转化为自身应变能的比例最高;铅珠冲击力峰值不明显,其动能大部分转化为摩擦耗散的热量。 展开更多

关键词 外物损伤(FOD) 风扇叶片 弹道冲击 损伤模拟 损伤形貌 动力学响应

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外物形状对发动机叶片中残余应力场的影响分析 被引量：8

16

作者 尹冬梅 钱林方 +1 位作者 栗保明 徐亚栋 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期355-360,共6页

综合运用显、隐式有限元算法对航空发动机叶片进气边受不同形状外物的撞击进行数值分析,在Ansys/LS-DYNA中进行不同形状外物撞击的瞬态显式分析,然后通过显—隐式算法的转换,获得受不同形状的外物撞击后叶片中的残余应力场分布。结果表... 综合运用显、隐式有限元算法对航空发动机叶片进气边受不同形状外物的撞击进行数值分析,在Ansys/LS-DYNA中进行不同形状外物撞击的瞬态显式分析,然后通过显—隐式算法的转换,获得受不同形状的外物撞击后叶片中的残余应力场分布。结果表明,外物的形状对叶片所受的损伤是有影响的,外物撞击部位的形状越尖锐,撞击叶片后叶片中分布的最大残余拉应力值越大,导致叶片的抗疲劳强度受削弱较大;几何外形相近的外物撞击后,叶片中的残余应力场分布趋势相近。 展开更多

关键词 外物损伤 有限元法 残余应力 数值模拟 叶片 接触/撞击

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凹坑型硬物损伤对TC4材料疲劳强度的影响 被引量：6

17

作者 胡绪腾 贾旭 +2 位作者 朱自佳 嵇大伟 宋迎东 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期969-979,共11页

针对风扇/压气机叶片中叶盆/叶背遭受的硬物损伤(FOD)凹坑型损伤,进行了不同冲击角度下模拟FOD试验、损伤特征与应力集中分析,开展了冲击后不处理和冲击后去残余应力退火试样的高循环疲劳试验研究和疲劳强度的预测。结果表明:损伤深度... 针对风扇/压气机叶片中叶盆/叶背遭受的硬物损伤(FOD)凹坑型损伤,进行了不同冲击角度下模拟FOD试验、损伤特征与应力集中分析,开展了冲击后不处理和冲击后去残余应力退火试样的高循环疲劳试验研究和疲劳强度的预测。结果表明:损伤深度和应力集中系数均随着冲击角度的增加而变大,损伤深度范围为0.1~0.5mm,应力集中系数范围为1.3~1.7。不同冲击角度条件下,凹坑型损伤试样疲劳强度相对光滑试样下降程度在50%~70%范围内,与应力集中系数并不是呈单调下降关系,最危险冲击角为60°。去残余应力退火后凹坑型损伤试样的高循环疲劳(HCF)性能有所提高,表明残余应力的影响程度不容忽略。去残余应力试样的HCF性能并不是随应力集中系数的增大而下降,验证了微结构损伤的影响,说明损伤深度作为制定可用极限或维修极限的唯一参量具有一定的局限性。对凹坑型损伤试样的疲劳强度的预测误差在±20%以内。 展开更多

关键词 硬物损伤(FOD) 弹道冲击 TC4钛合金 疲劳强度 损伤特征 疲劳预测

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叶片受软体和硬体外物撞击的损伤分析 被引量：6

18

作者 尹冬梅 钱林方 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期6-9,13,共5页

针对发动机叶片常遭受外物的撞击损伤,不同材料的外物的撞击损伤存在着差别。从能量守恒和基本水动力学的角度分析了软体和硬体撞击叶片时的不同的撞击载荷模型。通过在LS-DYNA中就软体(以明胶为例)和硬体(以砂石为例)外物对叶片的撞击... 针对发动机叶片常遭受外物的撞击损伤,不同材料的外物的撞击损伤存在着差别。从能量守恒和基本水动力学的角度分析了软体和硬体撞击叶片时的不同的撞击载荷模型。通过在LS-DYNA中就软体(以明胶为例)和硬体(以砂石为例)外物对叶片的撞击损伤过程进行了数值仿真分析。结果表明:在相同的初始撞击能量、相同的撞击速度及相同的撞击入射角度下,砂石撞击叶片时的撞击接触力幅值较大,但持续时间较明胶撞击时的要短,在撞击瞬间砂石和叶片获得最大的应变能。撞击过程中,由于明胶发生了流变,其对叶片产生的局部损伤比砂石要小。 展开更多

关键词 叶片 数值分析 外物损伤 撞击

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FOD缺口型损伤对TC4疲劳极限强度的影响 被引量：6

19

作者 贾旭 胡绪腾 +2 位作者 朱自佳 嵇大伟 宋迎东 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1584-1594,共11页

针对TC4钛合金风扇/压气机叶片前缘常遭受的外物损伤(FOD)缺口型损伤,进行了不同冲击角度下高速弹道冲击试验研究、损伤特征与应力集中分析,开展了冲击后不处理和冲击后去残余应力退火试样的高循环疲劳试验和疲劳极限强度预测。结果表明... 针对TC4钛合金风扇/压气机叶片前缘常遭受的外物损伤(FOD)缺口型损伤,进行了不同冲击角度下高速弹道冲击试验研究、损伤特征与应力集中分析,开展了冲击后不处理和冲击后去残余应力退火试样的高循环疲劳试验和疲劳极限强度预测。结果表明:随着冲击角度的增大入射侧损伤尺寸和应力集中系数基本保持不变,出射侧缺口损伤深度和损伤长度减小。损伤深度范围为0.6~1.5mm,应力集中系数范围为2.6~3.4。缺口型损伤试样的疲劳极限强度下降为光滑试样的27%~53%,与应力集中系数并不是呈反比关系。退火试样的高循环疲劳(HCF)性能或略微下降或基本不变,表明残余应力影响较小,残余应力对疲劳极限强度的影响程度不足光滑试样的10%。缺口型损伤试样的HCF性能与损伤底部半径的相关性不明显,随着最大损伤深度和损伤长度的增加而下降,表明制定维修手册时应着重考虑缺口型损伤的最大深度和损伤长度。Peterson经验公式对HCF性能的预测精度不理想,误差最大为45%,需要发展高精度的FOD缺口型损伤构件HCF性能预测方法。 展开更多

关键词 外物损伤(FOD) 弹道冲击 TC4钛合金 疲劳极限强度(FLS) 损伤特征 疲劳预测

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风扇叶片外物撞击监测识别试验 被引量：2

20

作者 雷晓波 董彦非 王茜 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2021年第3期23-28,共6页

为开展基于非接触叶尖振动测量的风扇叶片外物撞击监测识别技术研究,设计搭建了风扇叶片外物撞击监测识别试验平台,开展了不同弹体质量、发射速度、风扇转速等工况下的外物撞击试验。利用高速摄像机对外物撞击识别结果进行了检验,初步... 为开展基于非接触叶尖振动测量的风扇叶片外物撞击监测识别技术研究,设计搭建了风扇叶片外物撞击监测识别试验平台,开展了不同弹体质量、发射速度、风扇转速等工况下的外物撞击试验。利用高速摄像机对外物撞击识别结果进行了检验,初步给出了外物撞击判定准则。分析了不同弹体质量、转速条件下系统识别准确率的差异,以及不同撞击因素与叶尖振动之间的定性规律。分析得出:外物撞击监测识别系统能够准确识别出撞击事件以及撞击叶片编号;风扇转速在1800~4000 r/min范围内,当弹体质量大于2.90 g时,系统的识别准确率达到了100%,这为后续建立外物撞击智能监测识别方法提供了重要的试验数据和依据。 展开更多

关键词 外物撞击识别 叶尖振动测量 风扇叶片 识别准确率 撞击规律

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