航空发动机叶片外物损伤试验模拟方法

2012-09-28赵振华

航空发动机 2012年1期

关键词：方法

潘辉，赵振华，陈伟

（南京航空航天大学能源与动力学院，南京 210016）

0 引言

叶片外物损伤是航空发动机在近地状态飞行时可能出现的故障之一，严重的引起叶片疲劳断裂，从而严重威胁飞机的飞行安全。20世纪90年代中期，在美国高循环疲劳科学技术计划（简称HCF计划）的支持下，对叶片FOD问题开展了大量研究工作，深入研究了FOD特征及其对叶片HCF强度的影响规律，发展和评估了FOD的试验模拟方法、数值仿真方法以及损伤叶片HCF强度的试验方法和理论预测方法，并最终形成了新的叶片FOD容限设计技术和设计准则[1]。其中研究的有6种：机械加工缺口法；摆锤/落锤法；螺线枪法；准静态挤压法；空气炮法和整机吸入试验法。从理论上讲，整机吸入试验是惟一能够精确模拟FOD对整机影响的试验方法，但由于试验费用巨大且科研价值有限，未见有相关的试验研究及论文、报告发表，故不对其作深入探讨。其余5种试验模拟方法可以概括为4类：机械加工缺口法、低速冲击方法、准静态挤压法和高速弹道冲击法。本文对这4类方法进行概述分析，详细介绍其基本原理、特点及应用情况，以期为国内深入开展相关的试验研究工作提供参考。