涡扇发动机风扇转子叶片多工况动应力响应特征研究

针对涡扇发动机整机试车中风扇1级转子叶片出现危险的高频振动应力问题，为了摸清风扇叶片振动特性，评估振动风险，在风扇部件性能试验中制定了风扇1级转子叶片的动应力测试方案，试验获取了不同可调进口导叶角度、不同压比和不同堵塞比状态下的叶片振动应力响应特征。测试结果表明：风扇叶片存在由可调进口导叶尾流激励激起的共振，振动应力随着导叶角度的增大而增大。逼喘过程中，随着压比增大，在偏离共同工作线后风扇1级转子叶片存在非整阶次激振因素引起的危险振动应力；随着转速升高，共振响应区域向喘振边界靠近，强度储备偏低。随着畸变指数的增加，该共振应力先增大而后再大幅降低。试验结果为分析整机试验中风扇强度储备不足的问题提供了依据。