航空发动机机匣包容性打靶试验与仿真研究

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1、第31卷第4期计算机仿真2014年4月文章编号：1006—9348(2014)04—0106—04航空发动机机匣包容性打靶试验与仿真研究段胡晨1，章定国2，陈思佳3，廖连芳4’5(1．郑州大学机械工程学院，河南郑州450001；2．南京理工大学理学院，江苏南京210094；3．浙江大学宁波理工学院，浙江宁波315100；4．北京航空航天大学能源与动力工程学院，北京，100191；5．中航商用航空发动机有限责任公司，上海，201108)摘要：为研究某型号航空发动机在受到叶片正面冲击时的包容性，利用滑膛炮试验系统对航空发动机真实机匣的包容性进行打靶试验，并用高速摄影系统对叶片的

2、飞行过程进行记录。通过六组试验发现：发生1次包容事件与5次非包容事件，叶片初始速度越高越易出现非包容事件。为验证有限元仿真的准确性，使用显式有限元动力分析软件Ls—DYNA对试验过程进行数值仿真，仿真结果与试验较为吻合。结果表明，数值仿真结果具有较好的准确性，仿真可以对真实发动机机匣的包容性给出较正确的预估，试验结果对航空发动机的机匣包容性设计有一定的参考价值。关键词：航空发动机；机匣；包容性；打靶试验；数值仿真中图分类号：V232；TBl22文献标识码：BTargetingExperimentandSimulationResearchonCasingContainment

3、ofAero——EngineDUANYue—chenl，ZHANGDing—gu02，CHENSi—jia3，LIAOLian—fan94，5(1．SchoolofMechanicalEngineering，ZhengzhouUniversity，ZhengzhouHenan450001，China；2．SchoolofSciences，NanjingUniversityofScienceandTechnology，NanjingJiangsu210094，China；3．NingboInstituteofTechnology，ZhejiangUniversity，Ning

4、boZhejiang315100，China；4．SchoolofEnergyandPowerEngineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China；5．AVICCommercialAircraftEngineCO．，LTD．，Shanghai201108，China)ABSTRACT：Tostudythecontainmentcapabilityofaparticularaero—engineimpactingbythebladefromthefront，thetargetingexperimentsforthecontainm

5、entcapabilityofrealcasingwereinvestigatedbyusingasmoothboreguntestingsystem．Theflyingprocessesofthebladeswerephotographedbyhigh—speedhandlingsystem．Sixtestswerecarriedouttoresearchthecontainmentoftheeasing．ItWasfoundthattherealeonecontainmenteventandfiveun——containmentevents，andthean—conta

6、inmenteventsaremoreliabletoOccurwhentheinitialvelocityofthebladeishigher．ThenumericalsimulationfortheexperimentalprocessWasstudiedbyusingtheexplicitFEMsoftwareLS—DYNAtoverifytheaccuracyoftheFEMsimulation．AndthenumericalsimulationresultsagreeweUwiththeexperi．ments．Itisshownthatthenumericals

7、imulationisofgoodaccuracy，andthesimulationCangiveappropriateesti-matestothecontainmentcapabilityofrealaeiD—engineeasing．Thenumericalsimulationandtargetingexperimenthavesomereferencevaluetothedesignofthecontainmentcapabilityofrealaero—enginecasing．KEYWORDS：Aero