机匣对带俯仰角叶片的包容性试验与仿真研究

摘要

航空发动机发生非包容事故时,叶片从高速转子脱落并带有姿态角撞向发动机机匣,但在已有的机匣包容性相关研究中,大部分为叶片正面直接冲击靶板,较少考虑叶片撞击时的姿态角对机匣包容性的影响.为研究双层金属机匣在受到带俯仰角的断裂叶片撞击时的包容能力和破坏模式,运用滑膛炮进行打靶试验模拟高速叶片撞击机匣,采用有限元仿真软件对打靶试验进行数值仿真,并通过仿真方法对机匣包容性规律开展进一步探索.结果 表明,数值仿真结果与打靶试验结果较为吻合,仿真可准确评估打靶试验的靶板强度、预估发动机机匣包容性.基于此,运用仿真得出带俯仰角叶片撞击机匣的包容经验公式,得出机匣包容临界速度与叶片俯仰角成正比的结论,并分析了不同俯仰角对靶板破坏模式的影响.