一种复合材料泡沫夹芯结构风扇叶片设计

摘要

针对某轴流风扇叶片对结构刚度和重量的要求,提出了一种碳纤维复合材料蒙皮、内置格栅加强筋、中空部分填充聚酰亚胺泡沫的新型复合材料泡沫夹芯叶片结构.有限元分析结果表明,该复合材料泡沫夹芯结构叶片满足使用工况下对结构刚度、强度的要求;结构中设置的碳纤维格栅加强筋及填充泡沫均能有效提高叶片刚度,减小叶尖变形,改善应力分布.对该复合材料叶片结构的格栅加强筋和蒙皮参数进行优化设计,优化结果表明,与铝合金空心叶片和钛合金空心叶片相比,在相同结构刚度下,复合材料泡沫夹芯结构叶片能分别实现减重35.86％和61.54％.