杨文强

（中国航发商用航空发动机有限责任公司，上海 200241）

航空发动机压气机叶片叶尖与机匣内壁之间的距离称为叶尖间隙。为了尽可能减小压气机叶尖气流损失，提升压气机性能，希望叶尖间隙尽可能小。但叶尖间隙越小，其高速旋转的叶片与机匣内壁之间发生碰磨的风险就越大，可能导致转静子间隙增大、轴承磨损、叶片折断等机械失效[1-4]，从而降低发动机安全性和可靠性，危害航空安全[5]。由于碰磨故障机理和碰磨引发的系统响应的复杂性，国内外很多学者针对碰磨故障进行了大量的研究工作，也取得了丰硕的研究成果。Muszynaka[6]对碰磨过程中出现的物理现象如摩擦、冲击以及碰磨转子的振动响应等方面进行了综述。Ahmad[7]探讨了刚度硬化、不平衡、外阻尼、外激励频率、反向涡动、盘的弹性、库仑摩擦、旋转加速度、扭转载荷、热效应对碰磨转子系统动力学特性的影响。Wang 等[8]通过试验研究了转动叶片和静子机匣（采用平板模拟）之间的碰磨接触现象，研究了叶片径向力和切向力与侵入深度和转速的关系。德国学者Ahrens 等[9]研究了叶片侵入量和法向接触力之间的关系以及摩擦因数与转速之间的关系。

本文主要结合某型航空发动机压气机部件叶尖间隙计算结果以及预计可能发生的碰磨工况，根据压气机部件真实工作条件确定碰磨试验参数，对碰磨首发的转子叶片进行了碰磨试验研究。同时对试验结果进行了分析，并对压气机部件试验的碰磨风险进行了预测。……