SMA损伤对航空发动机变形齿单齿力学性能的影响

摘要

航空发动机变形齿(Variable geometry chevron,VGC)是一种由形状记忆合金(Shape memory alloy,SMA)驱动的锯齿形航空动力学装置,其固定在发动机外涵道尾部呈环状分布,在飞机起飞和降落时能够通过弯曲变形扰动发动机外涵道气流,达到降低噪声的目的.然而,在反复使用过程中,VGC的循环弯曲变形必然会导致材料出现损伤,甚至会出现功能性疲劳或结构性疲劳现象,进而对发动机性能造成不可预知的影响.鉴于此,本工作拟开展SMA损伤对航空发动机VGC力学性能的影响研究.在已有SMA本构模型的基础上,引入损伤因子,建立含有损伤的SMA本构模型,编写有限元子程序,仿真分析SMA的损伤对VGC力学性能的影响.研究结果表明,随着SMA损伤程度增大,VGC的尖端挠度增大、最大等效应力减小.研究结果可为VGC的安全性运营提供指导.