| 宽弦空心风扇转子叶片鸟撞损伤数值仿真 |
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| 引用本文： | 张海洋,曹家洺,韩立斌,曹 航,邵 帅,韩方军.宽弦空心风扇转子叶片鸟撞损伤数值仿真[J].航空发动机,2024,50(1):94-101. |
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| 作者姓名： | 张海洋 曹家洺 韩立斌 曹 航 邵 帅 韩方军 |
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| 作者单位： | 1.西北工业大学 民航学院，西安 710072；2.中国航发沈阳发动机研究所，沈阳 110015；
3. 辽宁省航空发动机冲击动力学重点实验室，沈阳 110015；4. 空军装备部驻沈阳地区第二军事代表室，沈阳 110043 |
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| 基金项目： | 航空动力基础研究项目资助 |
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| 摘 要： | 为解决航空发动机宽弦空心风扇转子叶片抗鸟撞设计问题，对宽弦空心风扇转子叶片鸟撞损伤进行了数值仿真。采用光滑质点流体动力学（SPH）算法建立鸟体模型，采用J-C本构模型和失效模型定义材料冲击下动态性能，建立旋转状态下叶片鸟撞数值仿真方法，经过试验验证能够较准确预测叶片损伤。开展相同条件下鸟撞击宽弦空心和实心风扇转子叶片仿真，对比鸟撞击叶片过程、撞击时叶片叶尖最大轴向和径向变形、撞击后叶片永久变形，研究被鸟撞击后空心叶片相比实心叶片的损伤特征。结果表明：空心和实心叶片鸟撞击过程相同；空心叶片被鸟撞击后叶尖轴向和径向变形更小；空心叶片被鸟撞击后前缘卷边变形更严重，对风扇气动性能和稳定性影响更大；在结构设计时应适当增加前缘空心区域局部刚度，或者适当增大前缘实心区域范围，用于提高空心叶片的抗鸟撞能力。
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| 关 键 词： | 宽弦空心风扇转子叶片 鸟撞 数值仿真 损伤 航空发动机 |
Bird Strike Damage of Wide-chord Hollow Fan Rotor Blades |
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| Authors: | ZHANG Hai-yang CAO Jia-ming HAN Li-bing CAO Hang SHAO Shuai HAN Fang-jun |
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