本文選題：航空發(fā)動(dòng)機(jī) + 機(jī)匣包容性��； 參考：《浙江大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：纖維織物纏繞增強(qiáng)風(fēng)扇機(jī)匣作為輕質(zhì)復(fù)合材料機(jī)匣的優(yōu)秀代表,在國(guó)外大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)中廣泛應(yīng)用,而國(guó)內(nèi)尚處空白。為彌補(bǔ)這一空白,本文結(jié)合試驗(yàn)和數(shù)值仿真研究Kevlar織物纏繞增強(qiáng)機(jī)匣包容性,完成以下工作：(1)進(jìn)行數(shù)值分析方法研究。建立兩種Kevlar49平紋織物受圓柱形彈體沖擊的數(shù)值模型,對(duì)比分析表明連續(xù)介質(zhì)模型可以表現(xiàn)出織物整體破壞的宏觀(guān)形式,能量預(yù)測(cè)誤差較小,適合于工程應(yīng)用。(2)擬定Kevlar織物纏繞增強(qiáng)模擬機(jī)匣旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)包容性試驗(yàn)方案和測(cè)試系統(tǒng),完成模擬機(jī)匣的設(shè)計(jì)與制作,設(shè)計(jì)榫槽連接的模擬輪盤(pán)和模擬葉片,校核試驗(yàn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(3)進(jìn)行Kevlar織物纏繞增強(qiáng)機(jī)匣的葉片包容性試驗(yàn)和數(shù)值分析研究。在高速旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)上完成10余次Kevlar纏繞增強(qiáng)機(jī)匣包容性試驗(yàn),獲得了不同層數(shù)和不同葉片飛斷轉(zhuǎn)速下Kevlar織物纏繞增強(qiáng)機(jī)匣的損傷形式和包容能力。并結(jié)合數(shù)值分析方法,研究了飛斷葉片與機(jī)匣的撞擊過(guò)程,分析Kevlar平紋織物的吸能能力。通過(guò)計(jì)算不同Kevlar層數(shù)下,機(jī)匣的包容轉(zhuǎn)速和非包容轉(zhuǎn)速,形成葉片飛斷能量與Kevlar纏繞層厚度之間關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)性設(shè)計(jì)公式,指導(dǎo)Kevlar纏繞增強(qiáng)機(jī)匣的實(shí)際應(yīng)用。(4)進(jìn)行Kevlar織物纏繞增強(qiáng)機(jī)匣的實(shí)際應(yīng)用研究。把Kevlar織物纏繞增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)應(yīng)用于某型真實(shí)航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣的改進(jìn)設(shè)計(jì),仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)其已滿(mǎn)足包容性的需求。
[Abstract]:As an outstanding representative of lightweight composite casing, filament-wound reinforced fan casing has been widely used in large ducted ratio turbofan engines in foreign countries, but it is still blank in China. In order to make up for this gap, this paper combines the experimental and numerical simulation to study the inclusiveness of Kevlar fabric wound reinforced casing. The main works are as follows: (1) numerical analysis method is carried out. Two numerical models of Kevlar49 flat fabric subjected to impact of cylindrical projectile are established. The comparative analysis shows that the continuum model can show the macroscopic form of fabric failure, and the energy prediction error is small. It is suitable for engineering application. (2) to design the inclusive test scheme and test system of Kevlar fabric wound reinforced simulated casing rotating test rig, to complete the design and manufacture of simulation casing, to design simulated wheel disc and simulated blade with tenon and groove connection, The stability of nuclear test rotor system was checked. (3) the blade inclusiveness test and numerical analysis of Kevlar fabric wound reinforced casing were carried out. More than 10 inclusive tests of Kevlar wound reinforced casing were carried out on a high speed rotary test rig. The damage form and containment ability of Kevlar fabric wound reinforced casing were obtained under different layers and different blade flying speed. Combined with numerical analysis, the impingement process of fly-break blade and casing was studied, and the energy absorption ability of Kevlar plain fabric was analyzed. The empirical design formula of the relationship between the blade breakage energy and the thickness of Kevlar winding layer is obtained by calculating the containment and non-containment speed of the casing under different Kevlar layers. To guide the practical application of Kevlar wound reinforced casing. (4) to study the practical application of Kevlar fabric wound reinforced casing. The design features of Kevlar fabric wound reinforced structure are applied to the improved design of a real aero-engine casing. The simulation results show that it meets the inclusive requirements.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：V250;V235.13

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2088495