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题名宽弦空心风扇转子叶片鸟撞损伤数值仿真
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作者
张海洋
曹家洺
韩立斌
曹航
邵帅
韩方军
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机构
西北工业大学民航学院
中国航发沈阳发动机研究所
辽宁省航空发动机冲击动力学重点实验室
空军装备部驻沈阳地区第二军事代表室
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出处
《航空发动机》
北大核心
2024年第1期94-101,共8页
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基金
航空动力基础研究项目资助。
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文摘
为解决航空发动机宽弦空心风扇转子叶片抗鸟撞设计问题,对宽弦空心风扇转子叶片鸟撞损伤进行了数值仿真。采用光滑质点流体动力学(SPH)算法建立鸟体模型,采用J-C本构模型和失效模型定义材料冲击下动态性能,建立旋转状态下叶片鸟撞数值仿真方法,经过试验验证能够较准确预测叶片损伤。开展相同条件下鸟撞击宽弦空心和实心风扇转子叶片仿真,对比鸟撞击叶片过程、撞击时叶片叶尖最大轴向和径向变形、撞击后叶片永久变形,研究被鸟撞击后空心叶片相比实心叶片的损伤特征。结果表明:空心和实心叶片鸟撞击过程相同;空心叶片被鸟撞击后叶尖轴向和径向变形更小;空心叶片被鸟撞击后前缘卷边变形更严重,对风扇气动性能和稳定性影响更大;在结构设计时应适当增加前缘空心区域局部刚度,或者适当增大前缘实心区域范围,用于提高空心叶片的抗鸟撞能力。
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关键词
宽弦空心风扇转子叶片
鸟撞
数值仿真
损伤
航空发动机
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Keywords
wide-chord hollow fan rotor blade
bird strike
numerical simulation
damage
aeroengine
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分类号
V232
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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