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空心风扇叶片高循环疲劳试验设计与验证 被引量：5
1
作者 李迪 陈云永 廖连芳 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1359-1365,共7页
基于实际大涵道比航空涡扇发动机宽弦风扇叶片的结构特征,设计、加工了空心风扇叶片结构模拟件,完成了空心风扇叶片高循环疲劳试验设计,并着重对其叶身空心结构部分抗疲劳能力进行了试验验证.试验结果表明试验夹具和试验件的设计能够完... 基于实际大涵道比航空涡扇发动机宽弦风扇叶片的结构特征,设计、加工了空心风扇叶片结构模拟件,完成了空心风扇叶片高循环疲劳试验设计,并着重对其叶身空心结构部分抗疲劳能力进行了试验验证.试验结果表明试验夹具和试验件的设计能够完成空心风扇叶片高循环疲劳考核的目的.同时,该空心风扇叶片结构叶身部分对应1×10~7次循环的高循环疲劳强度介于370MPa至400MPa之间,满足其在最大工作状态下疲劳强度不小于324MPa的高循环疲劳设计要求.因试验件数量相对较少,仅获得了给定应力水平下的高循环疲劳寿命数据,后续可按照该技术途径和方法流程适当增加试验件数量,以获取疲劳极限进而构建其应力-疲劳寿命曲线,为工程研制奠定基础并积累数据. 展开更多
关键词 空心风扇叶片 高循环疲劳 圆弧形燕尾榫头 试验设计 验证
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减涡器破裂转速预测方法及试验验证 被引量：1
2
作者 魏大盛 马梦弟 +2 位作者 王延荣 李迪 张辉 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期704-710,共7页
采用数值分析同试验相结合的方法研究了减涡器破裂转速问题。根据减涡器支撑环孔边的应力状态,设计了支撑环结构的模拟试验件,开展了单调拉伸载荷下的破坏试验,得到了体现结构应力特征的破坏参数。进而基于有限元方法,将模拟试验件的破... 采用数值分析同试验相结合的方法研究了减涡器破裂转速问题。根据减涡器支撑环孔边的应力状态,设计了支撑环结构的模拟试验件,开展了单调拉伸载荷下的破坏试验,得到了体现结构应力特征的破坏参数。进而基于有限元方法,将模拟试验件的破坏参数引入减涡器支撑环破裂转速预测中,并对比了不同破裂准则对破裂转速预测结果的影响。分析表明:所设计的模拟试验件与减涡器支撑环的应力梯度吻合较好,可准确描述结构应力特征;局部塑性法和基于材料强度的方法预测破裂转速时结果更为保守,分别比平均应力法的预测值低15%和23%,对此类结构的破裂分析具有工程参考价值。 展开更多
关键词 减涡器 破裂转速 应力梯度 模拟试验件 结构强度
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叶片吸力面不同位置处气膜冷却特性对比 被引量：9
3
作者 王克菲 骆剑霞 +2 位作者 田淑青 朱惠人 刘聪 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1281-1288,共8页
在跨声速叶栅通道内,试验研究了叶片吸力面不同位置处的气膜冷却特性,详细地分析吸力面两个位置处的簸箕孔型在主流进口雷诺数为3.7×10~5、出口马赫数为0.81,0.91,1.01及气膜吹风比为0.6~2.1条件下的气膜冷却效率.结果表明:气膜孔... 在跨声速叶栅通道内,试验研究了叶片吸力面不同位置处的气膜冷却特性,详细地分析吸力面两个位置处的簸箕孔型在主流进口雷诺数为3.7×10~5、出口马赫数为0.81,0.91,1.01及气膜吹风比为0.6~2.1条件下的气膜冷却效率.结果表明:气膜孔2位于大的叶片曲率位置处,该位置处主流能使得射流更好地贴附在壁面上,但是该影响有利有弊.在小吹风比下,气膜孔射流本身就能很好地贴附壁面,因而主流使得气膜贴壁较好的作用不强,而主流使得气膜展向扩展不易的负面影响却比较明显.在大吹风比下,气膜射流法向分量较大,气膜容易脱离壁面,此时,气膜孔2由于主流作用使得气膜更好地贴附在壁面上,气膜冷却效率有较大提升. 展开更多
关键词 雷诺数 马赫数 吸力面 气膜孔 曲率
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SHPB实验考虑绝热变形和端面摩擦的修正方法 被引量：3
4
作者 俞晓强 郑百林 +1 位作者 杨彪 史同承 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2367-2375,共9页
采用高温分离式霍普金森压杆(SHPB)实验技术对GH4169高温合金进行测试,获得了材料在高应变率下的温度敏感性,并拟合了Johnson-Cook本构模型的参数。结合数值计算方法对压缩实验中试件内部的应力、应变以及温度的分布建立了一个半经验的... 采用高温分离式霍普金森压杆(SHPB)实验技术对GH4169高温合金进行测试,获得了材料在高应变率下的温度敏感性,并拟合了Johnson-Cook本构模型的参数。结合数值计算方法对压缩实验中试件内部的应力、应变以及温度的分布建立了一个半经验的数学模型并提出了一种新的参数修正方法,将端面摩擦效应、绝热变形升温效应与SHPB实验结果进行解耦。实验结果表明:温度越高,GH4169高温合金的屈服强度以及流动应力越小。并且在SHPB实验中GH4169高温合金存在明显的绝热变形升温效应和端面摩擦效应,导致实验结果并不能真实反映材料的硬化特性。通过对原始Johnson-Cook本构方程的硬化项乘以1.2的修正系数,发现修正后的本构参数准确反映了材料在高应变率下的应力应变特性。 展开更多
关键词 端面摩擦 绝热变形 分离式霍普金森压杆 本构模型 GH4169高温合金
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高旋转数下不同通道转角梯形带肋回转通道的换热特性 被引量：2
5
作者 王晓增 阚瑞 +1 位作者 田淑青 邓宏武 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2947-2954,共8页
为研究截面形状和旋转效应对高压涡轮动叶内部冷却通道换热的影响,对雷诺数为10 000~50 000,旋转数为0~2.09,通道转角为0°、22.5°、45°的带直肋双流程梯形截面通道换热特性进行了实验研究。结果表明:静止状态下,在第一通... 为研究截面形状和旋转效应对高压涡轮动叶内部冷却通道换热的影响,对雷诺数为10 000~50 000,旋转数为0~2.09,通道转角为0°、22.5°、45°的带直肋双流程梯形截面通道换热特性进行了实验研究。结果表明:静止状态下,在第一通道,梯形通道后缘换热强于前缘;在第二通道,前、后缘换热区别不大,后缘的换热略强于前缘。旋转状态下,对0°通道转角,随旋转数的增大,第一通道的后缘面换热仍强于前缘面和外侧面,且差异更明显;第二通道前缘换热相对后缘增强。在较高旋转数(旋转数大于1)时,0°通道转角工况的换热最强,45°转角最弱。 展开更多
关键词 高旋转数 通道转角 梯形 回转通道 换热特性
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榫接结构接触面几何形式对接触应力的影响 被引量：1
6
作者 张野 申秀丽 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2949-2956,共8页
针对接触边界计算精度问题,结合光弹试验,提出了适用于榫接结构接触区的网格划分策略.在此基础上,进一步分析齿形结构和齿形角度对榫接结构接触面接触应力的影响,并应用于梯形齿结构进行验证,认为合理的梯形齿几何结构能够有效地降低接... 针对接触边界计算精度问题,结合光弹试验,提出了适用于榫接结构接触区的网格划分策略.在此基础上,进一步分析齿形结构和齿形角度对榫接结构接触面接触应力的影响,并应用于梯形齿结构进行验证,认为合理的梯形齿几何结构能够有效地降低接触应力,并且不对其他危险部位造成影响,设计合理的梯形齿相比于圆弧齿具有一定的优势.以梯形齿接触角度为设计变量进行的优化结果表明:接触边界最大等效应力下降25.54%. 展开更多
关键词 榫接接触 梯形齿 圆弧齿 光弹试验 齿形角度
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跨声速叶栅通道中叶片压力面簸箕孔型气膜冷却特性
7
作者 李杰 骆剑霞 朱惠人 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1569-1577,共9页
在跨声速叶栅通道内,试验研究了叶片压力面气膜冷却特性,详细地对比分析了在不同主流进口雷诺数(Re=1.7×10^5,3.7×10^5,5.7×10^5)、出口马赫数(Ma=0.81,0.91,1.01)及多个气膜吹风比(M=0.5~3.0)条件下的压力面簸箕孔型气... 在跨声速叶栅通道内,试验研究了叶片压力面气膜冷却特性,详细地对比分析了在不同主流进口雷诺数(Re=1.7×10^5,3.7×10^5,5.7×10^5)、出口马赫数(Ma=0.81,0.91,1.01)及多个气膜吹风比(M=0.5~3.0)条件下的压力面簸箕孔型气膜冷却效率。试验结果表明:主流出口马赫数变化对气膜孔下游冷却效率的分布与具体数值均无影响;而主流进口雷诺数的影响较大。增大主流进口雷诺数使得气膜分离再贴附对应的吹风比相应增大,Re=1.7×10^5时在吹风比M=1.0时出现气膜分离与再贴附现象,而Re=3.7×10^5和Re=5.7×10^5对应的临界吹风比则分别为2.0和2.5;主流进口雷诺数越大,小吹风比下近孔区域的冷却效率越高,而在孔下游区域则相反;大吹风比下,则主流进口雷诺数越大冷却效率越小。 展开更多
关键词 跨声速叶栅 压力面 气膜孔 吹风比 冷却效率
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楔形扰流柱通道流动与传热特性
8
作者 李杰 田淑青 +1 位作者 杨梅松 邓宏武 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期34-41,共8页
针对处在高速旋转(哥氏力、离心力以及诱导产生的浮升力)状态下的涡轮转子叶片尾缘独特的几何结构(带扰流柱的楔形通道)和特殊的流动方式(径向进气侧向出流),采用实验的方法在实际工况参数范围内对其传热和流阻特性进行了详细研究:雷诺... 针对处在高速旋转(哥氏力、离心力以及诱导产生的浮升力)状态下的涡轮转子叶片尾缘独特的几何结构(带扰流柱的楔形通道)和特殊的流动方式(径向进气侧向出流),采用实验的方法在实际工况参数范围内对其传热和流阻特性进行了详细研究:雷诺数和旋转数的变化范围为20 000~45 000、0~0.155。实验结果表明:扰流柱的存在使得径向区域底部的滞止区域变大,但这也让中部传热有明显的提升;流阻和综合传热系数的比光滑参数随着雷诺数的增加而下降;旋转对顶部传热有增强作用,底部传热减弱;总地来说旋转使得通道的平均传热减弱,流阻增加,综合传热系数下降。 展开更多
关键词 旋转传热 楔形通道 扰流柱 对流传热 流阻特性
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