玻璃钢平板抗异物冲击及聚脲增强特性

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作者 李健 周垚光 +1 位作者 谢子豪 高广军 《交通运输工程学报》 北大核心 2025年第4期205-220,共16页

针对高速列车玻璃钢外包围结构抗异物冲击性能提升需求,开展了聚脲增强玻璃钢复合材料的力学特性与冲击损伤机理研究;通过准静态拉伸试验测定了聚脲和玻璃钢材料的力学性能参数;基于空气炮冲击试验装置,分别采用直径30 mm冰球(模拟冰雹... 针对高速列车玻璃钢外包围结构抗异物冲击性能提升需求,开展了聚脲增强玻璃钢复合材料的力学特性与冲击损伤机理研究;通过准静态拉伸试验测定了聚脲和玻璃钢材料的力学性能参数;基于空气炮冲击试验装置,分别采用直径30 mm冰球(模拟冰雹)和直径24.5 mm铝球(模拟砾石)作为冲击物,对3 mm厚玻璃钢板及其不同聚脲涂层厚度(2.5、3.0、4.5、5.0 mm)的涂覆板进行了冲击试验;采用高速摄影记录冲击过程,用以分析冲击变形序列、损伤演化规律及失效模式;运用扫描电子显微镜对严重损伤试样进行微观形貌表征,揭示了其损伤机理。研究结果表明:聚脲材料呈现高延展性特征(断裂应变为2.35),玻璃钢表现出高强度特性(抗拉强度为141.4 MPa);对于3 mm厚玻璃钢板,冰球冲击轻微损伤临界速度为145.3 m·s^(-1),涂覆2.5 mm聚脲后临界速度提升至162.6 m·s^(-1)以上,至少提升11.9%;铝球冲击时,未涂覆玻璃钢板的轻微损伤和严重损伤临界速度分别为73.2、88.8 m·s^(-1),涂覆4.5 mm聚脲后分别提升至88.7、119.2 m·s^(-1),提升幅度达21.3%和34.4%;聚脲涂层厚度从2.5 mm增加到4.5 mm时,铝球回弹速度从13.15 m·s^(-1)降至11.92 m·s^(-1),铝球穿透后残余速度从21.1 m·s^(-1)降至16.9 m·s^(-1);扫描电镜分析显示,聚脲涂层能有效保持损伤区域玻璃纤维的结构完整性;涂层厚度增加至3 mm后,轻微损伤临界速度提升效应趋于饱和,但严重损伤临界速度仍可继续提高。研究成果为高速列车轻量化结构抗冲击设计提供了涂层厚度优化依据。 展开更多

关键词 高速列车 抗冲击性能 空气炮试验 玻璃钢 聚脲涂层 异物冲击

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压气机钛合金叶片外物损伤试验 被引量：1

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作者 孙震 陈少俊 +3 位作者 赵振华 李文凯 金洪江 姚婷 《航空发动机》 北大核心 2025年第3期154-159,共6页

为研究压气机钛合金叶片受外物碰撞的影响,采用空气炮试验系统开展了轴流压气机钛合金叶轮叶片和模拟前缘叶片的外物损伤试验,分析了外物类型、外物尺寸、冲击速度和冲击角度等不同试验参数对叶片前缘损伤宽度与深度的影响。结果表明:... 为研究压气机钛合金叶片受外物碰撞的影响,采用空气炮试验系统开展了轴流压气机钛合金叶轮叶片和模拟前缘叶片的外物损伤试验,分析了外物类型、外物尺寸、冲击速度和冲击角度等不同试验参数对叶片前缘损伤宽度与深度的影响。结果表明:依据真实钛合金叶片前缘特征设计的模拟前缘叶片的外物损伤特征与真实叶片误差在3%以内,模拟叶片设计方法合理;硬度大的轴承钢对叶片前缘造成的损伤最大,相同硬度但形状尖锐的钢对叶片损伤深度最大;叶片前缘损伤尺寸随外物尺寸的增大而增大,最大损伤尺寸均在外物尺寸为4 mm时呈现,但硬度较低的玻璃对叶片产生的的损伤深度有上限;叶片前缘损伤尺寸随外物冲击速度的加快而增大,冲击速度为350 m/s时损伤深度可达1.82 mm,但损伤尺寸受限于外物尺寸的大小;在冲击角度为90°时,叶片前缘达到最大损伤宽度为1.98 mm,在冲击角度为30°时损伤宽度和深度均为最小。 展开更多

关键词 压气机 钛合金 模拟前缘叶片 外物损伤试验 冲击速度 航空发动机

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航空发动机叶片外物打击事件评估方法

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作者 王树慧 王维民 +1 位作者 李天晴 张娅 《航空发动机》 北大核心 2025年第6期120-126,共7页

外物打击是影响航空发动机旋转叶片运行状态的重要事件,准确识别外物打击造成的叶片振动及变形可为叶片的损伤评价提供依据。针对叶尖计时信号严重欠采样,难以直接捕获叶片遭受外物打击时刻的最大位移参数,导致对打击事件严重程度的判... 外物打击是影响航空发动机旋转叶片运行状态的重要事件,准确识别外物打击造成的叶片振动及变形可为叶片的损伤评价提供依据。针对叶尖计时信号严重欠采样,难以直接捕获叶片遭受外物打击时刻的最大位移参数,导致对打击事件严重程度的判定不准确的问题,提出了一种基于叶尖计时的外物打击叶片位移响应回溯方法。建立了一种考虑叶片失谐、叶片安装间距误差及叶片同步振动的外物打击响应模型,模拟了叶尖计时采样得到的外物打击事件时叶片位移响应,对仿真所得数据进行了回溯,并最终利用高速模拟试验台进行多转速工况下的冰块打击试验验证。结果表明:该方法回溯的叶片最大振幅与真实振幅误差小于1.2%,回溯所得数据与试验所测数据相位基本重合,二者相关系数不低于0.9657,表明该回溯算法具有良好的工程应用价值。 展开更多

关键词 外物打击 旋转叶片 振动响应 回溯 叶尖计时 航空发动机

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TC4钛合金复杂表面冲击损伤高周疲劳试验研究

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作者 李秀发 刘晓昂 +2 位作者 张俊杰 邓晓涛 贾旭 《强度与环境》 2025年第5期52-59,共8页

TC4钛合金风扇/压气机叶片在服役环境中易受硬物冲击,形成复杂的表面损伤形貌,显著降低材料高周疲劳(High Cycle Fatigue,简称HCF)性能。为探究不同冲击条件下复杂损伤形貌的演变规律及其对高周疲劳性能影响,本研究系统考察了冲击角度... TC4钛合金风扇/压气机叶片在服役环境中易受硬物冲击,形成复杂的表面损伤形貌,显著降低材料高周疲劳(High Cycle Fatigue,简称HCF)性能。为探究不同冲击条件下复杂损伤形貌的演变规律及其对高周疲劳性能影响,本研究系统考察了冲击角度、冲击速度、弹体形状(球形与方块形)以及试样是否含缺口等因素对损伤特征的影响,并对冲击后试样进行了高周疲劳测试。结果表明:相同条件下,60°冲击角度造成的损伤程度大于30°角度冲击;冲击速度越高,损伤越严重;异形弹体(方块形)较球形弹体诱发更严重损伤,且更易在损伤处引发断裂。损伤越接近v形、深度越大,试样的疲劳极限越低,断裂风险也越高。对于含缺口试样(应力集中系数k_(t)=3),缺口处比冲击损伤处更易发生疲劳断裂。 展开更多

关键词 外物损伤(FOD) 弹道冲击 TC4钛合金 损伤特征 高周疲劳

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基于异物冲击工况下列车运行姿态响应的排障装置刚度优化分析

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作者 田凯 王晖 +1 位作者 王红伟 于洋洋 《价值工程》 2025年第4期14-17,共4页

排障装置是动车组前端结构中重要的组成部件,其结构安装于车体前端端部底架,在动车组运行中,可有效排除铁路线路上的异物,保证动车组运行安全。本文使用LS-DYNA软件,针对动车组撞击铁路线路异物入侵工况,改变排障装置刚度探究其对列车... 排障装置是动车组前端结构中重要的组成部件,其结构安装于车体前端端部底架,在动车组运行中,可有效排除铁路线路上的异物,保证动车组运行安全。本文使用LS-DYNA软件,针对动车组撞击铁路线路异物入侵工况,改变排障装置刚度探究其对列车运行姿态以及整车车体结构冲击载荷的影响,可看出列车在高速冲击下排障装置对列车运行姿态有明显影响,但在低速冲击下影响不大,从而为后续动车组排障装置设计原则提供优化建议。 展开更多

关键词 动车组 排障装置 异物入侵 冲击 仿真

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2D-SiC/SiC复合材料的弹丸冲击损伤及冲击后拉伸性能 被引量：2

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作者 李广宇 岳一凡 +3 位作者 王波 张程煜 索涛 李玉龙 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期494-500,共7页

连续纤维增韧陶瓷基复合材料以其良好的高温性能而被广泛应用在航空发动机等高温部件处,但服役过程中容易受到异物碎片冲击,这受到了广泛关注。研究采用轻气炮对化学气相渗透(CVI)技术制备的2D-SiC/SiC试样进行弹丸冲击,利用高速摄像机... 连续纤维增韧陶瓷基复合材料以其良好的高温性能而被广泛应用在航空发动机等高温部件处,但服役过程中容易受到异物碎片冲击,这受到了广泛关注。研究采用轻气炮对化学气相渗透(CVI)技术制备的2D-SiC/SiC试样进行弹丸冲击,利用高速摄像机记录冲击过程,使用光学显微镜和CT观察异物损伤(FOD)的表面和内部结构,探讨了2D-SiC/SiC复合材料的高速冲击损伤特性。结果表明,2D-SiC/SiC复合材料的高速冲击损伤形式包括锥形裂纹、层间分层、纤维断裂以及基体压溃等。通过表征损伤发现,试件背部损伤和边缘处分层损伤由反射拉伸波造成,随着冲击速度提升,弹丸与拉伸波共同作用会造成试件穿透,试件边缘分层损伤减弱。对高速冲击后的试件进行准静态拉伸试验,明确了剩余力学性能与冲击速度、弹丸直径的关系,表明剩余拉伸强度是表征冲击损伤程度的有效参数。同时,采用数字图像相关(DIC)方法获得拉伸过程中的应变分布,并结合不同弹丸直径、冲击速度冲击后的剩余拉伸强度,进一步对比探究不同变量对冲击损伤的影响。研究结果表明弹丸直径是高速冲击损伤程度的主要影响因素。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 高速冲击 异物损伤 剩余拉伸强度 数字图像相关技术

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基于叶尖计时的叶片外物打击辨识方法

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作者 王树慧 王维民 +3 位作者 李天晴 王珈乐 付振宇 张娅 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期340-350,共11页

外物打击是影响叶片安全运行的重要事件,打击事件的在线辨识有利于巨大灾难事故的提前预警。针对叶片服役过程中振动数据量大,且需要快速、准确地在线辨识打击事件的迫切需求,提出了一种利用峭度与振幅矩联合判据(KAM-BTT)的多工况下叶... 外物打击是影响叶片安全运行的重要事件,打击事件的在线辨识有利于巨大灾难事故的提前预警。针对叶片服役过程中振动数据量大,且需要快速、准确地在线辨识打击事件的迫切需求,提出了一种利用峭度与振幅矩联合判据(KAM-BTT)的多工况下叶片外物打击辨识及打击时刻定位方法。基于叶尖计时法,只需要单个传感器即可实现。构建了考虑叶片安装误差、叶片失谐及传感器安装误差的外物打击振动响应模型,并进行了打击模拟,提出了基于叶片模型参数的外物打击辨识参数阈值获取方法。搭建了外物打击实验装置,完成了多转速下的外物打击辨识验证。实验结果表明,提出的打击辨识方法能凭借单传感器在0.047 s内实现打击事件的识别,为在线预警和数据管理提供了研究基础。 展开更多

关键词 旋转叶片 外物打击 在线辨识 时刻定位 叶尖计时

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涡桨飞机发动机进气道吞鸟特性数值研究

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作者 周浩宇 吴祯龙 +5 位作者 谢买祥 谭慧俊 郑高杰 张峰旗 罗刚 陈伟 《航空动力学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期466-480,共15页

根据适航规章,针对常见外来异物—鸟进行属性分析,确定其几何、质量以及初始姿态和速度特性;通过计算流体力学(CFD)将“动网格法”和六自由度方法耦合,对涡桨飞机主发动机进气道的吞鸟特性进行数值模拟,研究在螺旋桨/进气道/旁通道一体... 根据适航规章,针对常见外来异物—鸟进行属性分析,确定其几何、质量以及初始姿态和速度特性;通过计算流体力学(CFD)将“动网格法”和六自由度方法耦合,对涡桨飞机主发动机进气道的吞鸟特性进行数值模拟,研究在螺旋桨/进气道/旁通道一体化条件下,鸟类异物被吸入发动机进气道过程中的轨迹特性与排除特性的影响规律。结果表明:鸟类异物进入进气道后会使进气道流动环境恶化,进气道气动交界面(AIP)内的总压恢复系数降低、总压畸变指数增大;在所模拟的工况下鸟都从旁通道排除或者与旁通道壁面碰撞,均可认为排除;来流马赫数对鸟进入进气道入口前的姿态有很大影响,高主流出口马赫数和大飞行攻角下鸟更容易被吸入主发动机,有可能对主发动机造成严重影响。 展开更多

关键词 涡桨发动机 外来异物 鸟撞 进气道 旁通道

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压气机叶片外物损伤模拟的撞击能量当量法 被引量：8

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作者 康继东 陈士煊 徐志怀 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期611-615,共5页

在分析外物与叶片间的运动态势后，提出压气机叶片外物损伤模拟的撞击能量当量法，即使得摆锤的势能与外物撞击叶片时可能达到的动能相等。据此，设计并制作了摆锤装置，并实验观察到钛制压气机叶片损伤形态与撞击能量间的变化关系，即... 在分析外物与叶片间的运动态势后，提出压气机叶片外物损伤模拟的撞击能量当量法，即使得摆锤的势能与外物撞击叶片时可能达到的动能相等。据此，设计并制作了摆锤装置，并实验观察到钛制压气机叶片损伤形态与撞击能量间的变化关系，即随着撞击能量的增加，损伤形态产生的顺序为：压痕→突缘→裂纹→突缘呈４５°剪切破坏。这与外场收集到的叶片的前缘损伤形态一致。同时，采用ＴＣ４压气机叶片进行了相应的高周疲劳试验，验证了方法的正确性。本文方法为研究压气机叶片外物损伤提供了良好的手段。 展开更多

关键词 叶片 压气机 外物损伤 撞击能量当量 航空发动机

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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

10

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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外物撞击航空发动机转子叶片速度估算 被引量：7

11

作者 杨百愚 柴桥 +3 位作者 李春旺 李静 武晓亮 朱志雪 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2842-2847,共6页

以飞机进气道为参照系,利用动量定理推导了外物在飞机进气道内运动的速度方程;以叶片为参照系,建立了外物撞击速度及撞击角度的表达式。为直观显示不同因素对速度变化的影响,以某型飞机及其发动机为例,研究了飞机离地时,发动机100%设计... 以飞机进气道为参照系,利用动量定理推导了外物在飞机进气道内运动的速度方程;以叶片为参照系,建立了外物撞击速度及撞击角度的表达式。为直观显示不同因素对速度变化的影响,以某型飞机及其发动机为例,研究了飞机离地时,发动机100%设计转速下,外物在飞机进气道内运动速度的变化规律。结果表明:影响运动速度的因素不仅包括外物的材质、形状、大小及姿态,而且涉及飞机进气道长度、发动机工作状态等;外物撞击方向与叶片表面不垂直。 展开更多

关键词 航空发动机 转子叶片 参照系 撞击速度 外物损伤

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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：7

12

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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机场道面外来物撞击航空发动机转子叶片速度估算 被引量：2

13

作者 张忠平 张晶 +2 位作者 柴桥 李春旺 武晓亮 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2015年第6期7-10,共4页

针对机场道面外来物对航空发动机转子叶片的撞击损伤规律进行研究。以试验结果为基础,研究了空气旋流使外来物从地面加速运动至飞机进气道口的速度,然后利用动量定理推导了外来物从飞机进气道口至发动机转子叶片的速度方程;以叶片为参考... 针对机场道面外来物对航空发动机转子叶片的撞击损伤规律进行研究。以试验结果为基础,研究了空气旋流使外来物从地面加速运动至飞机进气道口的速度,然后利用动量定理推导了外来物从飞机进气道口至发动机转子叶片的速度方程;以叶片为参考系,建立了外来物撞击速度及撞击角度的表达式。最后,以某型飞机及其发动机为例,研究了外来物到达发动机一级转子叶片的速度变化规律,实验结果发现:外来物的运动速度不仅与外来物的材质、形状、大小有关,而且与飞机进气道距地面高度、进气道长度、发动机工作状态密切相关;外来物撞击叶片的方向与叶片表面不垂直。 展开更多

关键词 航空发动机叶片 撞击速度 外来物损伤

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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：2

14

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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运动参数对叶片外物损伤的影响分析 被引量：2

15

作者 尹冬梅 钱林方 徐亚栋 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第4期148-150,共3页

采用终点弹道学弹丸侵彻原理,运用非正规撞击模型,建立了叶片受外物撞击的运动学模型。运用数值计算,得出了运动参数对叶片损伤的影响规律:叶片随机体的平移速度越大,或旋转的角速度越大,或撞击位置越靠近叶尖,叶片的损伤越大;初始安装... 采用终点弹道学弹丸侵彻原理,运用非正规撞击模型,建立了叶片受外物撞击的运动学模型。运用数值计算,得出了运动参数对叶片损伤的影响规律:叶片随机体的平移速度越大,或旋转的角速度越大,或撞击位置越靠近叶尖,叶片的损伤越大;初始安装角越大,叶片外物撞击时的接触撞击力越大,叶片的损伤越大;由于偏航角与倾斜角的存在,使得运动叶片与静止叶片外物损伤的模式有一定差异。其结果将对叶片抗外物撞击损伤的研究提供依据。 展开更多

关键词 叶片 外物损伤 接触撞击 数值计算

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叶片受不同软体外物撞击的瞬态响应分析 被引量：3

16

作者 尹冬梅 徐亚栋 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2011年第3期33-37,共5页

发动机叶片常遭受外物的撞击损伤,不同材料的外物撞击损伤存在着差别。采用弹性应力波的传播和基本流体动力学的原理分析超弹性软体和塑性软体外物撞击叶片时的撞击载荷模型。通过在LS-DYNA中就超弹性软体(以橡胶为例)和塑性软体(以明... 发动机叶片常遭受外物的撞击损伤,不同材料的外物撞击损伤存在着差别。采用弹性应力波的传播和基本流体动力学的原理分析超弹性软体和塑性软体外物撞击叶片时的撞击载荷模型。通过在LS-DYNA中就超弹性软体(以橡胶为例)和塑性软体(以明胶为例)外物对叶片的撞击过程进行数值仿真分析。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,橡胶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,叶片中的等效应力水平比明胶撞击时的高,故更容易使叶片产生损伤;随着初始撞击速度的增加,橡胶发生碎裂,某些撞击特性与明胶的趋于相近。 展开更多

关键词 叶片 数值分析 外物损伤 软体 接触-撞击

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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

17

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：15

18

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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基于统计特征的航空发动机风扇外物撞击检测 被引量：2

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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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航空发动机风扇叶片外物撞击识别方法研究 被引量：6

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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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