牟浩蕾， 解 江， 裴 惠， 冯振宇， 耿宏章

(1. 天津工业大学 材料科学与工程学院， 天津 300387； 2. 中国民航大学 安全科学与工程学院， 天津 300300)

航空发动机是飞机最重要的部件之一，其所面临的安全威胁之一是风扇叶片飞脱[1]。在发动机设计制造过程中，必须要保证发动机机匣包容性，这是保障飞机飞行安全的一道重要屏障。在发动机包容机匣上应用高性能纤维织物，能够有效包容风扇叶片碎片和减轻发动机质量[2]。

针对纤维织物缠绕包容机匣结构，国外较早开展了相关实验研究。1972年，波音公司利用S玻璃纤维布、Kevlar®49、Kevlar®29等进行包容结构设计，通过空气炮打靶实验及高速旋转台实验进行包容性验证[3-4]。1977年，GERSTLE等针对Kevlar®织物包容结构，研究其在高速冲击下的力学特点[4-5]。1997—2002年间，美国斯坦福国际研究中心针对芳纶和聚乙烯类材料进行了低速、高速冲击实验，评估了不同材料的抗冲击特性，并基于材料性能实验进行数值模拟研究，为发动机包容机匣结构提供支持[5-7]。

近年来，国内外研究机构及学者对包容结构弹道冲击特性的影响因素进行了大量研究，如纱线力学性能[6]、织物结构[7]、边界条件[8-9]、弹体形状[10]、入射速度[11-13]等。WANG等[14-15]针对不同层数、不同折叠方式的织物进行了弹道冲击实验，结果发现,具有柔性基体的树脂层合板、卷叠织物具有较好的抗冲击性能和吸能性能。TAPIE等[16]研究了预紧力和冲击角度对织物抗冲击性能的影响，结果表明,其弹道极限随着预紧力先增加后减小，随着冲击角度增加而增大。……