发动机的机匣包容性国内外研究现状
时间:2018-04-25 21:24 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 最早在20世纪60年代，国外科研机构开始研究航天飞行器发动机的机匣包容性，但当时局限于数学研究手段的瓶颈，有限元的计算方法并没有成熟到可以顺利地解决实际问题。随着有限元计算的研究突破，自20世纪70年代以来，美、俄等航空大国均投入了大量的科研力量和财力进行机匣包容性研究。21832 研究机匣包容性的最直观手段就是进行力学实验，研究者通过反复的实验、数据的对比，可以总结出包容性的相关规律。在包容性实验中，研究手段主要为：机匣使用高应变率材料，实验测量其力学性能；进行打靶实验，以及应用模拟机匣进行包容性的研究[9]。例如，在1974年A由.C.Hagg和G.O.Sankey使用了许多径宽和长度比例不同的铁棒，高速打向钢板来进行对比试验[21]；一直到如今，几十年来有许多国内外的科研工作者对相关问题进行了大量实验。如浙江大学的张伯熹、宣海军、吴荣仁，在高速旋转试验台上模型了机匣对叶片的包容试验，他们得出叶片的初始动能和叶片的长度对撞击后机匣的变形及破坏有极大的影响[2]；南京航空航天大学的范志强也通过实验模拟了叶片撞击机匣的过程，他通过大量的实验数据得出在撞击过程中，断裂的叶片与机匣总共碰撞两次，过程中机匣的失效为拉伸和剪切失效。[9][13]论文网 今年来计算机科技发展飞速，科学家们已广泛地应用计算机软件进行有效的非线性有限元的研究、计算。运用计算机有限元软件进行仿真模拟可以大大减少实验成本，而且方便修改，且这种分析方法有结果直观且精度高等优势。国外在计算机仿真模拟方面有许多相关成果，如2002年，Astrid Kraus和Jörg Frischbier采用LS-DYNA软件对高速旋转试验器上的涡轮机匣进行包容性的数值模拟，模型中考虑了叶片的形状、相邻叶片之间的互相影响、冲击时的失效准则以及应变率高的材料的力学行为[18]。国内今年来也进行了许多仿真模拟，如2005年南京航空航天大学的于亚彬等采用ANSYS/LS-DYNA 软件进行了对机匣内单个叶片的包容性数值模拟[14]。 机匣包容性问题拥有广阔的前景，需要科研人员不断研究设计更有效安全的机匣，更有效地保障航空飞行器的安全。 (责任编辑：qin) |