航空发动机涡轮叶片疲劳—蠕变寿命试验技术研究

涡轮叶片是航空发动机工作环境最恶劣,结构最复杂的零件之一,也是发动机断裂故障多发件之一。由于发动机工作时涡轮叶片始终在高温下承受复合载荷的作用,因此在涡轮叶片定寿中,不能将叶片的蠕变和疲劳寿命割裂开,而必须充分考虑疲劳—蠕变交互作用的影响。目前理论上对结构疲劳—蠕变寿命的预测方法还很不完善,故对涡轮叶片开展疲劳—蠕变寿命试验研究是叶片设计和定寿工作中的重要环节。本文对涡轮叶片疲劳—蠕变试验技术进行了综合论述。文中特别强调了试验载荷谱确定和叶片模拟试验件设计的关键技术环节,同时还介绍了一种专门适用于叶片疲劳—蠕变试验的基于机电伺服加载系统的疲劳蠕变综合试验器。      

燃烧室低压试验空气降温方案探讨

为扩大降温幅度,减少故障率,简化系统结构,简化操作,方便使用,对航空燃气涡轮发动机燃烧室低压试验器进气降温系统的设计,提出冷析干燥气波机降温流程设计方案,并与惯用的吸附干燥涡轮降温方案进行了技术分析比较。     

航空发动机涡轮叶片修理技术

介绍了涡轮叶片的清洗、无损检测、叶型完整性检测等预处理,以及包括表面损伤修理、叶顶修复、热静压、喷丸强化及涂层修复等在内的先进修理技术。     

先进的航空发动机涡轮叶片涂层技术

随着高性能航空发动机涡轮进口温度日益提高，涂层技术在涡轮叶片上得以广泛应用。本文介绍了航空发动机涡轮叶片的两种功能涂层及其涂层材料和制备工艺，并阐述了其应用技术经济效益，最后展望了今后的研究方向。     

三维整体编织物表面工艺状态测试仪的研制

阐述了利用面阵ＣＣＤ非接触影像感应及影像采集卡的视频影像数据化等原理,结合计算机强大的数据处理功能实现多功能复合材料增强体三维整体编织物表面工艺参数的较高精度测量。论述了ＣＣＤ非接触影像感应原理、影像采集卡工作原理及计算机数据处理、信号采集、信息转换等有关技术。     

大功率EB-PVD陶瓷热障涂层的研究与应用

陶瓷热障涂层用于涡轮发动机的热端部件可显著提高其使用温度,延长部件的使用寿命,并提高发动机的效率。介绍了制备陶瓷热障涂层的电子束物理气相沉积技术。分析了热障涂层的剥落失效机理,同时对热障涂层的隔热效果的研究也进行了介绍。     

航空发动机整体叶盘优化设计

介绍了利用MSC／NASTRAN的优化软件包对某航空发动机高压气机第一级整体叶盘进行优化设计,用其前后处理软件MSC／ARIES建立了优化的几何模型,有限元分析模型和优化模型。由于ARIES软件不能施加平均周向应力,平均径向应力以及疲劳寿命约束,因此对NASTRAN的输入卡片进行手工修改,添加了这几项束,经过15次优化设计循环,在满足所有约束条件下整体叶盘的重量达到了最轻。此时,整体叶盘的重量从13．329kg减少到7.243kg,重量减少了45.66%。同时,叶盘上的应力分析布得到了改善,优化前的局部高应力区不复存在,应力分布变得更为均匀。     

树脂基复合材料在整体叶盘结构设计中的应用

对带树脂基复合材料箍环的整体叶盘结构进行了方案探索和计算分析,并设计了相应的模型试验件。初步研究表明,这种整体叶盘结构方案是一种很有希望的新结构。     

超机动飞行推进系统稳定性控制研究

研究了超机动飞行推进系统稳定性控制。为增强过失速机动飞行条件下发动机稳定性,提出了通过增加风扇压比控制回路的发动机稳定性控制方案,并给稳定控制压比指令算法,在已建立的飞机和发动机非线性模型的基础上,进行了系统仿真。结果检验了稳定性控制概念的合理性。