航空发动机高压转子试验模型的动力学相似设计 被引量：5

1

作者 缪辉 臧朝平 +1 位作者 王晓伟 张根辈 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2340-2348,共9页

为了获得能够替代航空发动机转子原型进行动力学试验的模型,提出了发动机转子系统试验模型的动力学相似设计方法。采用相似理论推导了转子系统缩比模型的动力学相似准则,继而建立缩比模型与原型的动力学相似关系。通过动力学优化方法对... 为了获得能够替代航空发动机转子原型进行动力学试验的模型,提出了发动机转子系统试验模型的动力学相似设计方法。采用相似理论推导了转子系统缩比模型的动力学相似准则,继而建立缩比模型与原型的动力学相似关系。通过动力学优化方法对转子缩比模型的动力学等效模型进行修正,目标函数由固有频率、临界转速和振型组成。以双转子发动机高压转子系统的动力学相似设计为例,通过有限元仿真对设计方法的有效性进行了验证。结果表明,在设计转速范围内,动力学相似模型与原型的前两阶临界转速相似误差分别为3.92%和0.86%,对应振型的相关性均>0.98,且模型与原型的模态应变能分布基本一致。通过该方法获得的动力学相似模型能够较好地预测原型的动力学特性,并有效降低模型试验的成本和难度。 展开更多

关键词 航空发动机 转子系统 动力学相似 模型试验 相似准则 模型修正

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基于压电分支阻尼技术的航空发动机叶片振动抑制方法研究 被引量：7

2

作者 周标 柯宏威 +2 位作者 陈旭 臧朝平 金瑶 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期209-215,222,共8页

开展基于压电分支阻尼技术的叶片振动抑制方法研究。首先,对于叶片结构和压电陶瓷构成的机电耦合系统,研究其有限元动力学建模方法及模型减缩技术;其次,分析了经典的谐振分支电路以及含负电容的电感-电阻分支电路的原理和方法;最后,实... 开展基于压电分支阻尼技术的叶片振动抑制方法研究。首先,对于叶片结构和压电陶瓷构成的机电耦合系统,研究其有限元动力学建模方法及模型减缩技术;其次,分析了经典的谐振分支电路以及含负电容的电感-电阻分支电路的原理和方法;最后,实际构建上述压电分支电路,重点研究了大电感和负电容的物理实现方法,并通过实验考察压电分支阻尼对某型航空发动机压气机叶片结构振动抑制的效果。实验结果表明:该建模及分析方法引入了压电陶瓷“等效电容”的概念,能够准确地预测叶片-压电陶瓷机电耦合系统的动力学特性,具备处理实际复杂叶片结构的能力;谐振分支电路在抑制叶片单阶模态振动方面效果显著,负电容的引入能够有效地增强压电分支阻尼效应。 展开更多

关键词 压电分支阻尼 叶片振动抑制 谐振分支电路 集成电感 负电容

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直接烧结6H-SiC氧化机理的实验研究与分子动力学模拟

3

作者 张悦 江荣 +4 位作者 张磊成 陈西辉 高希光 孙志刚 宋迎东 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期28-38,共11页

采用管式炉对直接烧结SiC在1200℃、1300℃和1400℃静止空气气氛下分别氧化1 h、5 h、12 h、24 h,使用热重分析仪分析质量变化曲线,用掠入射X射线衍射仪、场发射扫描电镜以及能谱仪表征氧化产物,揭示氧化机理;使用分子动力学软件LAMMPS... 采用管式炉对直接烧结SiC在1200℃、1300℃和1400℃静止空气气氛下分别氧化1 h、5 h、12 h、24 h,使用热重分析仪分析质量变化曲线,用掠入射X射线衍射仪、场发射扫描电镜以及能谱仪表征氧化产物,揭示氧化机理;使用分子动力学软件LAMMPS在反应力场下模拟SiC的氧化行为。实验结果显示:直接烧结SiC的氧化遵循抛物线氧化规律,即氧化过程是由氧气向内扩散控制的,氧化过程可分为3个阶段;氧化层的形貌从最初的无定形SiO_(2)转变成球晶状SiO_(2)并伴随氧化速率的降低;随氧化时间的进一步增加,球晶特征转化为细晶结构并伴随氧化速率的升高;SiO_(2)结构转变以及氧化速率的改变与O_(2)通过氧化层的特定扩散形式有关。分子动力学模拟表明:6H-SiC的氧化是由O_(2)向内扩散控制的;6H-SiC高温氧化反应生成SiO_(2)的同时伴随着C元素向内聚积,C与O_(2)反应生成CO与CO_(2),最终以气泡的形式逸出。 展开更多

关键词 SIC 被动氧化 氧化机理 氧气扩散 分子动力学

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循环湿热老化对T700/TDE86碳纤维复合材料层间断裂韧度的影响 被引量：10

4

作者 徐凯龙 刘璐璐 +2 位作者 赵振华 双超 陈伟 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期40-48,共9页

对 T700/TDE86 碳纤维增强树脂基复合材料进行加速循环湿热老化实验,研究不同循环湿热老化天数对Ⅰ型张开以及Ⅱ型滑移两种层间断裂韧度的影响。结果表明:循环湿热老化之后的复合材料Ⅰ型层间断裂韧度出现明显的 R 曲线,且随着循环湿热... 对 T700/TDE86 碳纤维增强树脂基复合材料进行加速循环湿热老化实验,研究不同循环湿热老化天数对Ⅰ型张开以及Ⅱ型滑移两种层间断裂韧度的影响。结果表明:循环湿热老化之后的复合材料Ⅰ型层间断裂韧度出现明显的 R 曲线,且随着循环湿热老化天数的增加,裂纹初始扩展能量释放率(GIC,init)与裂纹稳态扩展能量释放率(GIC,prop)都获得了大幅提升;复合材料Ⅱ型层间断裂韧度随着循环湿热老化天数的增加,呈现阶梯状下降的趋势,而且在循环湿热老化前期,下降幅度最大,为 21.68%。 展开更多

关键词 循环湿热老化 复合材料 Ⅰ型层间断裂韧度 Ⅱ型层间断裂韧度

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高冷气温度下横向波纹隔热屏气膜冷却特性研究 被引量：4

5

作者 曾文明 谭晓茗 +2 位作者 张靖周 王健 邓远灏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期866-875,共10页

通过三维数值模拟的方法分别研究了高冷气温度下吹风比、开孔率以及孔排布等气动参数和结构参数对加力燃烧室横向波纹隔热屏气膜冷却效率和流动特性的影响规律。结果表明:吹风比改变时相同流向截面处波峰的温度总是高于波谷的温度,且壁... 通过三维数值模拟的方法分别研究了高冷气温度下吹风比、开孔率以及孔排布等气动参数和结构参数对加力燃烧室横向波纹隔热屏气膜冷却效率和流动特性的影响规律。结果表明:吹风比改变时相同流向截面处波峰的温度总是高于波谷的温度,且壁面上温度呈现"锯齿状";随着吹风比的增加,隔热屏壁面冷却效率提高,在吹风比M=2.0时冷却效率达到最大值;当吹风比M≥1.5,气膜冷却效率逐渐递增,最后趋于平缓,且吹风比越大趋于平缓的流向间距越短;单位面积冷却流量相同时,气膜孔开孔率?=3.14%对隔热屏壁面的冷却效率最高,其次开孔率为?=2.18%;当单位面积冷却流量Gf≥3.990kg/(m^2·s)时,开孔率?=1.60%比开孔率?=4.90%时对隔热屏壁面的冷却效率高;相同单位面积冷却流量时,气膜孔流向间距增加,展向孔间距减小,气膜叠加效应积聚在壁面处形成有效的气膜层,使得冷却效率趋于一定值对应的流向间距短,气膜孔排布为展向间距p=4mm,流向间距s=6.25mm较其它气膜孔排布冷却效率要高。 展开更多

关键词 加力燃烧室 高冷气温度 横向波纹隔热屏 气膜冷却 冷却效率

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环境温度对二维编织SiC/SiC复合材料拉伸性能的影响研究 被引量：1

6

作者 杜金康 于国强 +4 位作者 庞洋龙 张华军 梁小强 高希光 宋迎东 《推进技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期212-218,共7页

为了研究环境温度对陶瓷基复合材料拉伸性能的影响,在室温和800℃,1000℃,1200℃惰性气体保护环境下开展了二维编织SiC/SiC复合材料的拉伸试验。采用数字图像相关技术采集了高温环境下试件的变形数据。通过光学显微镜和扫描电子显微镜... 为了研究环境温度对陶瓷基复合材料拉伸性能的影响,在室温和800℃,1000℃,1200℃惰性气体保护环境下开展了二维编织SiC/SiC复合材料的拉伸试验。采用数字图像相关技术采集了高温环境下试件的变形数据。通过光学显微镜和扫描电子显微镜拍摄了试件的断口形貌。结果表明:800~1200℃内,二维编织SiC/SiC复合材料的拉伸应力-应变响应同样具有明显的双线性特征,初始线性段的弹性模量与室温测试结果相近,高温环境下第二线性段弹性模量低于室温环境;800~1200℃惰性气体环境下材料拉伸强度较室温环境低20%左右;温度主要影响材料中纤维与基体的结合状态和SiC纤维的强度。一方面,温度越高断口纤维拔出情况越严重;另一方面,温度越高SiC纤维强度越低,二维编织SiC/SiC复合材料强度也有所下降。 展开更多

关键词 航空发动机 陶瓷基复合材料 二维编织SiC/SiC复合材料 拉伸性能 断口形貌

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富油燃烧/快速淬熄/贫油燃烧(RQL)燃烧室燃烧中间组分及火焰结构特征研究 被引量：4

7

作者 陈坚 李建中 +3 位作者 翟维阔 彭剑勇 胡阁 成本林 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2539-2547,共9页

为了研究主燃孔结构对RQL燃烧室燃烧中间组分及火焰结构特征的影响,在常温、常压及总油气比为0.032的状态下,保持掺混孔结构、主燃孔轴向位置和总面积不变,利用CH基和OH基自发辐射成像技术对采用三种不同结构主燃孔的RQL燃烧室燃烧中间... 为了研究主燃孔结构对RQL燃烧室燃烧中间组分及火焰结构特征的影响,在常温、常压及总油气比为0.032的状态下,保持掺混孔结构、主燃孔轴向位置和总面积不变,利用CH基和OH基自发辐射成像技术对采用三种不同结构主燃孔的RQL燃烧室燃烧中间组分进行试验研究。研究结果表明:在燃烧室工作状态不变的条件下,主燃孔结构的改变不会影响火焰的初始扩张角度。OH*和CH*反应了不同的油气比区域,且OH*的起始边界和截止边界较CH*滞后约4～8mm。同时结合两者的分布特征、面积及其标准差可以从宏观上反应出燃烧室的油气比变化历程、气流快速混合效果及化学反应剧烈程度。采用三种主燃孔结构均实现了富油-淬熄-贫油的燃烧过程,但主燃孔结构及单孔射流动量对燃烧室内气流混合和油气分布具有很大的影响。主燃孔采用交错排列及增大部分单孔射流动量,能有效地促进燃烧室内气流的快速混合,并在快速混合的同时伴随着强烈的化学反应过程。采用主燃孔相对排列时,减小单孔面积同时增加孔数虽然略微提高了气流的混合效果,但会造成全局化学反应强度的降低。 展开更多

关键词 燃烧室 主燃孔结构 自发辐射 燃烧中间组分 火焰结构

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2.5维编织树脂基复合材料平板多尺度动力学模型修正 被引量：1

8

作者 程翰林 刘杰明 +1 位作者 周标 张宏建 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期309-317,共9页

在2.5维编织树脂基复合材料多尺度固有振动分析的基础上,开展基于实测结构模态数据的复合材料平板动力学模型修正研究,以获取精准反映其动力学特性的模型。首先,建立复合材料平板固有频率对弹性参数的灵敏度分析方法,分析了平板固有振... 在2.5维编织树脂基复合材料多尺度固有振动分析的基础上,开展基于实测结构模态数据的复合材料平板动力学模型修正研究,以获取精准反映其动力学特性的模型。首先,建立复合材料平板固有频率对弹性参数的灵敏度分析方法,分析了平板固有振动特性的主要影响因素;其次,建立基于灵敏度分析的复合材料多尺度动力学模型修正方法,形成了基于MSC.NASTRAN平台的模型修正程序。最后,利用实测结构模态测试数据,实现对复合材料平板动力学模型的修正。结果表明,对关键弹性参数进行修正后,不同边界条件和纱线走向的复合材料平板试验件固有频率实测数据与仿真数据的最大误差由10.44%下降至2.39%,相关性得到了大幅改善。此外,所提出的自由模态测试方案结合动力学模型修正方法,为复合材料等效弹性参数的试验辨识提供了新的技术途径。 展开更多

关键词 2.5维编织树脂基复合材料 多尺度分析 固有振动 灵敏度分析 模型修正

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典型参数对盘缘封严性能综合影响机制 被引量：7

9

作者 董伟林 王锁芳 夏子龙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1293-1299,共7页

为了掌握典型参数对盘缘封严燃气入侵的综合影响机制,采用数值方法研究并揭示了燃气入侵形式与封严间隙涡系结构的内在联系,在此基础上设计了一种内环型盘缘封严结构。结果表明:增加转速和增加主流流量都会导致封严效率降低,但是二者的... 为了掌握典型参数对盘缘封严燃气入侵的综合影响机制,采用数值方法研究并揭示了燃气入侵形式与封严间隙涡系结构的内在联系,在此基础上设计了一种内环型盘缘封严结构。结果表明:增加转速和增加主流流量都会导致封严效率降低,但是二者的作用却是相互羁绊的;与传统孔口模型相比,内环型盘缘封严结构能够有效将回流区涡限制在封严间隙内,利用羁绊效应拓宽了高封严效率区域的工况范围,提高了盘缘封严性能。 展开更多

关键词 盘缘封严 燃气入侵 羁绊效果 内环型

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增材制造点阵结构抗高速冲击性能试验与仿真研究

10

作者 付鑫强 谢志浩 +4 位作者 刘璐璐 任毅 赵振华 罗刚 陈伟 《振动与冲击》 2025年第9期241-249,共9页

通过试验与仿真方法研究了增材制造钛合金点阵结构的准静态/动态压缩力学性能与破坏形貌,验证了增材制造钛合金动态本构模型;利用空气炮系统开展了点阵结构的高速冲击试验,建立了点阵结构宏细观结合的数值仿真模型。结果表明:点阵结构... 通过试验与仿真方法研究了增材制造钛合金点阵结构的准静态/动态压缩力学性能与破坏形貌,验证了增材制造钛合金动态本构模型;利用空气炮系统开展了点阵结构的高速冲击试验,建立了点阵结构宏细观结合的数值仿真模型。结果表明:点阵结构在准静态/动态压缩载荷下主要表现为剪切损伤;在动态压缩载荷作用下结构表现出明显的应变率强化效应;所采用的增材制造钛合金动态本构模型能有效模拟点阵结构的准静态/动态压缩性能与应变率强化效应;在高速冲击作用下,点阵结构主要表现为冲击区域的剪切破坏和压溃损伤;宏细观结合的数值仿真方法能够显著减少计算时长并有效模拟点阵结构在高速冲击过程中的损伤。 展开更多

关键词 增材制造 点阵结构 准静态压缩 抗冲击性能 数值仿真

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外物损伤对不锈钢模拟叶片疲劳强度的影响研究 被引量：6

11

作者 王凌峰 许祥胜 +1 位作者 赵振华 陈伟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2808-2817,共10页

为了研究不锈钢叶片在承受外物损伤后的剩余疲劳强度,开展了1Cr15Ni4Mo3N不锈钢模拟真实前缘叶片的外物损伤(FOD)与高周疲劳(HCF)试验。使用空气炮法对模拟叶片进行了FOD试验,结果表明,损伤主要可分为半圆型、V型和撕裂型三类,且损伤深... 为了研究不锈钢叶片在承受外物损伤后的剩余疲劳强度,开展了1Cr15Ni4Mo3N不锈钢模拟真实前缘叶片的外物损伤(FOD)与高周疲劳(HCF)试验。使用空气炮法对模拟叶片进行了FOD试验,结果表明,损伤主要可分为半圆型、V型和撕裂型三类,且损伤深度随着钢珠直径、入射速度的增大而增大。基于步进法开展了FOD试样的HCF试验,试验结果表明,FOD试样的振幅疲劳强度下降了70%以上,且随着损伤深度、入射速度的增大表现出明显的下降趋势。不同类型缺口的高周疲劳强度存在差异,半圆型缺口疲劳强度较高,V型缺口稍低,撕裂型缺口最低。使用SEM观测了FOD缺口及断口微观特征,疲劳裂纹源区均位于缺口根部表面附近,说明高速冲击造成的材料丢失、剪切带与剪切韧窝等微观特征促使了疲劳裂纹的萌生。 展开更多

关键词 外物损伤 高周疲劳强度 不锈钢 缺口类型 微观损伤

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基于单向陶瓷基复合材料拉伸曲线的细观力学参数识别 被引量：3

12

作者 韩笑 高希光 宋迎东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2121-2126,共6页

为了确定陶瓷基复合材料组分材料的细观力学参数,对陶瓷基复合材料拉伸曲线与细观力学参数之间的关系进行了研究,提出了基于单向陶瓷基复合材料拉伸曲线的细观力学参数的识别方法。单向陶瓷基复合材料典型的拉伸曲线可分为三段:初始线... 为了确定陶瓷基复合材料组分材料的细观力学参数,对陶瓷基复合材料拉伸曲线与细观力学参数之间的关系进行了研究,提出了基于单向陶瓷基复合材料拉伸曲线的细观力学参数的识别方法。单向陶瓷基复合材料典型的拉伸曲线可分为三段:初始线性段、过渡段以及第二线性段。基于剪滞模型,建立单向拉伸曲线初始线性段的斜率、第二线性段的斜率以及截距的表达式,并将理论值与实验值进行比较,从而识别出细观力学参数。最后将识别出的细观力学参数带入剪滞模型,并预测SiC/SiC单向陶瓷基复合材料的轴向拉伸应力应变曲线。预测结果与实验吻合很好,说明该细观力学参数的识别方法是可行的。同时采用另一种方法测量纤维弹性模量。两种方法的测量偏差小于5%,进一步证明了本文方法是合理的。 展开更多

关键词 单向陶瓷基复合材料 轴向拉伸曲线 剪滞模型 细观力学参数 参数识别

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长径比和偏径比对双S形二元喷管性能的影响 被引量：6

13

作者 桑学仪 吉洪湖 王丁 《红外技术》 CSCD 北大核心 2019年第5期443-449,共7页

通过数值模拟研究了长径比(L/D)和偏径比(S/D)对双S形二元喷管性能的影响,基于轴对称喷管,建立了长径比分别为2、2.5、3和偏径比分别为0.493、0.523、0.553的双S形二元喷管。结果表明:长径比越大推力越大,偏径比越大推力越小;相比基准... 通过数值模拟研究了长径比(L/D)和偏径比(S/D)对双S形二元喷管性能的影响,基于轴对称喷管,建立了长径比分别为2、2.5、3和偏径比分别为0.493、0.523、0.553的双S形二元喷管。结果表明:长径比越大推力越大,偏径比越大推力越小;相比基准轴对称喷管,长径比分别为2、2.5、3的双S形二元喷管推力分别下降了6.31%、3.15%、1.24%,偏径比分别为0.493、0.523、0.553的双S形二元喷管推力分别下降了3.15%、3.66%、4.17%;所有双S形二元喷管红外辐射强度相对基准轴对称喷管均有明显下降,在喷管出口正后方降幅均达到97%以上,全方位角降幅最小值均在30%以上;所有双S形二元喷管红外辐射强度空间分布规律基本相似,幅值差异在15.8%之内。 展开更多

关键词 双S形二元喷管 推力 红外辐射 长径比 偏径比

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循环载荷对单向CMCs应变分布均匀性的影响 被引量：3

14

作者 杨丛橙 高希光 +1 位作者 于国强 宋迎东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2601-2607,共7页

采用数字图像相关方法 (Digital Image Correlation,DIC)获得单向C/SiC复合材料在加载过程中的应变分布,并研究应变分布的特点以及循环载荷对应变分布均匀性的影响以更好地理解CMCs的力学特性。结果表明,单向C/SiC复合材料在加载初期,... 采用数字图像相关方法 (Digital Image Correlation,DIC)获得单向C/SiC复合材料在加载过程中的应变分布,并研究应变分布的特点以及循环载荷对应变分布均匀性的影响以更好地理解CMCs的力学特性。结果表明,单向C/SiC复合材料在加载初期,由于材料内部存在初始缺陷,应变呈现点状分布,对应应力-应变曲线中最初的线性阶段;在加载中期,应力-应变曲线进入非线性,此时基体裂纹开始增加,应变分布散乱;加载后期,应变呈现带状分布,且应变带位置与裂纹位置相对应,近似于等间距分布,此时应力-应变曲线恢复线性变化。循环加载会对材料受单向拉伸时的拉伸应变分布产生较大影响,使其分布散乱;但随着单向拉伸应变增大,试件上的拉伸应变分布趋于均匀。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 循环载荷 应变分布 数字图像相关方法

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新型翅片式减涡器减阻特性数值研究 被引量：2

15

作者 侯晓亭 王锁芳 +1 位作者 张凯 夏子龙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2059-2069,共11页

为了降低压气机径向引气过程中的压力损失,在设计出新型翅片单元结构的基础上,研究了新型翅片单元结构对径向引气压力损失的影响规律,对不同转速、新型翅片结构的去旋系统开展了数值研究,得到了不同工况下压气机共转盘腔径向引气的流场... 为了降低压气机径向引气过程中的压力损失,在设计出新型翅片单元结构的基础上,研究了新型翅片单元结构对径向引气压力损失的影响规律,对不同转速、新型翅片结构的去旋系统开展了数值研究,得到了不同工况下压气机共转盘腔径向引气的流场结构及压力损失分布曲线。研究结构表明:新型翅片单元结构能够抑制盘腔内气流旋流比,降低引气压力损失;翅片单元通道宽度和高度均存在最佳值使得减涡器减阻效果较好,在优选结构翅片单元通道宽度L=0.78,通道高度R3=0.97的条件下,其减阻效果较简单盘腔模型提高86.5%。高低翅片结构能起到较好的减阻效果,随着单侧翅片高度的升高减阻效果逐渐增强,在本文结构下增加单侧翅片高度L1=0.3时减阻效果最优,且A侧或B侧翅片增加带来的减阻效益相同。一方面,最优高低翅片结构其减阻性能相比于简单盘腔模型、典型翅片式减涡器模型以及翅片单元通道宽度L=0.78,通道高度R3=0.97的结构模型分别提高87.5%,29%,7.8%;另一方面,最优高低翅片结构能够减轻翅片单元的质量,具有较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 新型翅片式减涡器 翅片单元结构 共转盘腔 总压损失 旋流比

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单向陶瓷基复合材料任意应力本构行为快速计算方法 被引量：1

16

作者 韩笑 高希光 +3 位作者 史剑 宋迎东 张盛 于国强 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2562-2568,共7页

为了实现快速预测陶瓷基复合材料(CMCs)任意应力加卸载作用后的损伤状态和本构行为,对CMCs任意应力加卸载力学行为进行研究。提出基于剪滞模型的任意应力加卸载曲线简化方法,得到仅包含决定CMCs损伤状态的等效载荷曲线,直接计算CMCs在... 为了实现快速预测陶瓷基复合材料(CMCs)任意应力加卸载作用后的损伤状态和本构行为,对CMCs任意应力加卸载力学行为进行研究。提出基于剪滞模型的任意应力加卸载曲线简化方法,得到仅包含决定CMCs损伤状态的等效载荷曲线,直接计算CMCs在等效载荷曲线作用后的滑移区分布,避免对载荷曲线的逐点计算,进而预测了材料的损伤状态和应力应变行为。对一给定的载荷曲线,简化后峰值和谷值载荷总数减小了63.16%。将该原始加卸载曲线和简化后的等效载荷曲线分别带入剪滞模型和本文提出的滑移区分布计算过程,计算CMCs的滑移区分布和应变。结果表明,两种方法计算结果一致,说明本文提出的载荷曲线简化过程和滑移区分布计算过程是可行的。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 载荷曲线 简化方法 剪滞模型 滑移区分布

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考虑分层损伤的平纹编织SiC/SiC弯曲失效模拟 被引量：2

17

作者 冯雨春 张盛 高希光 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期241-249,共9页

平纹编织SiC/SiC是航空发动机热端部件的理想材料,由于其层间性能较弱,在进行力学行为和失效机理研究时需要考虑材料分层损伤的影响。采用试验和数值模拟相结合的方法,研究了平纹编织SiC/SiC复合材料在四点弯曲下的失效模式和破坏过程,... 平纹编织SiC/SiC是航空发动机热端部件的理想材料,由于其层间性能较弱,在进行力学行为和失效机理研究时需要考虑材料分层损伤的影响。采用试验和数值模拟相结合的方法,研究了平纹编织SiC/SiC复合材料在四点弯曲下的失效模式和破坏过程,通过数字图像相关法(DIC)技术实时观测试件分层损伤萌生和扩展过程。试验结果表明,分层破坏是复合材料四点弯曲最主要的失效形式。进一步,基于内聚力模型预测了平纹编织SiC/SiC复合材料梁的弯曲强度、分层萌生及扩展。预测结果与试验吻合较好,说明本文建立的数值模型是可行的。对内聚力模型中的参数进行研究,计算结果表明,法向应力极限值对弯曲曲线的初始斜率和峰值载荷均有一定的影响,而剪切应力极限值以及拉伸断裂能只对弯曲极限载荷有影响,剪切断裂能对数值模拟影响较小,失效载荷预测误差小于10%。 展开更多

关键词 平纹编织SiC/SiC 分层损伤 内聚力模型 四点弯曲 热端部件

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煤油/氧气预爆器爆震波特性研究 被引量：3

18

作者 李夏飞 李建中 +2 位作者 金武 胡阁 袁丽 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期795-804,共10页

为了解决液态煤油旋转爆震发动机短距离快速起爆问题,进行了煤油/氧气预爆器方案设计。此方案包括双级轴向旋流和离心喷嘴匹配方案、半圆轴向垂直预爆管和圆管切向预爆管等设计,建立了液态煤油/氧气预爆器爆震波特性试验台。探讨了不同... 为了解决液态煤油旋转爆震发动机短距离快速起爆问题,进行了煤油/氧气预爆器方案设计。此方案包括双级轴向旋流和离心喷嘴匹配方案、半圆轴向垂直预爆管和圆管切向预爆管等设计,建立了液态煤油/氧气预爆器爆震波特性试验台。探讨了不同工作时序、当量油气比、预爆管结构等对预爆器爆震燃烧特性的影响。结果表明,预爆器产生的爆震波压力达到4.0MPa以上,爆震波传播速度高于1300m/s,液态煤油/氧气最佳当量油气比存在于0.6~0.73之间一点。对比半圆轴向垂直预爆管和圆管切向预爆管,圆管模型爆震波压力明显高于半圆管模型,而传播速度却低于半圆管模型,圆管模型整体存在着前导激波的生成,而半圆管模型却在生成的爆震波后方有明显的压力波动现象。 展开更多

关键词 旋转爆震发动机 煤油/氧气预爆器 圆管切向预爆管 半圆轴向预爆管 爆震波特性

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带干摩擦接触的叶根模态阻尼分析方法 被引量：1

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作者 陈俊杰 臧朝平 +1 位作者 周标 PETROV E 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第19期163-167,203,共6页

发展了一种叶根模态阻尼分析方法,针对叶根干摩擦问题,采用带接触的叶根高保真模型,基于能量耗散原理来进行模态阻尼的计算,此方法主要分为三部分:在ANSYS有限元软件中采用可描述面与面间摩擦接触交互作用的接触单元,建立带干摩擦接触... 发展了一种叶根模态阻尼分析方法,针对叶根干摩擦问题,采用带接触的叶根高保真模型,基于能量耗散原理来进行模态阻尼的计算,此方法主要分为三部分:在ANSYS有限元软件中采用可描述面与面间摩擦接触交互作用的接触单元,建立带干摩擦接触的叶根高保真模型;对其进行模态分析,并在瞬态分析模块中对局部叶根模型进行简谐作用下的强迫振动模拟及求解;根据叶根接触面微滑移下干摩擦产生的耗散能,计算获取模态损耗因子。该方法可以对不同振型下带叶根干摩擦阻尼叶片的模态损耗因子进行预测分析。通过带接触面的真实叶根模型对该方法进行了验证,并分析了不同振型下振幅、转速、摩擦系数以及法向和切向接触刚度对模态损耗因子的影响。 展开更多

关键词 叶根 干摩擦 微滑移 接触单元 模态损耗因子

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单/双轴预拉载荷对碳纤维复合材料高速冲击性能的影响研究

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作者 尹昰凯 陈伟 +2 位作者 刘璐璐 赵振华 罗刚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期295-301,共7页

针对发动机工作时受预载荷的叶片受到外物冲击的情况,设计一种面内单轴及双轴预加载装置,开展单轴与双轴不同大小预拉载荷下碳纤维/环氧树脂复合材料(T700/TDE-86)的高速冲击试验,探究预拉载荷对复合材料抗冲击性能的影响,并结合超声C... 针对发动机工作时受预载荷的叶片受到外物冲击的情况,设计一种面内单轴及双轴预加载装置,开展单轴与双轴不同大小预拉载荷下碳纤维/环氧树脂复合材料(T700/TDE-86)的高速冲击试验,探究预拉载荷对复合材料抗冲击性能的影响,并结合超声C扫描分析预拉载荷对损伤面积的影响。结果表明:面内初始载荷对复合材料层合板抗冲击性能和分层损伤面积有显著影响;预拉载荷会提高靶板的抗弯刚度,减少靶板吸收的能量,减小弹道极限,且在双轴预拉情况下更明显;弹体击穿靶板后分层损伤面积几乎不变,而预拉载荷会减小分层损伤面积,且在双轴预拉情况下更明显。 展开更多

关键词 预加载 复合材料 高速冲击 分层损伤 能量吸收 弹道极限

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