留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

减涡器破裂转速预测方法及试验验证

魏大盛 马梦弟 王延荣 李迪 张辉

魏大盛, 马梦弟, 王延荣, 李迪, 张辉. 减涡器破裂转速预测方法及试验验证[J]. 航空动力学报, 2022, 37(4): 704-710. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210100
引用本文: 魏大盛, 马梦弟, 王延荣, 李迪, 张辉. 减涡器破裂转速预测方法及试验验证[J]. 航空动力学报, 2022, 37(4): 704-710. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210100
WEI Dasheng, MA Mengdi, WANG Yanrong, LI Di, ZHANG Hui. Prediction method and experimental verification of the burst speed of the vortex reducer[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(4): 704-710. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210100
Citation: WEI Dasheng, MA Mengdi, WANG Yanrong, LI Di, ZHANG Hui. Prediction method and experimental verification of the burst speed of the vortex reducer[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(4): 704-710. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210100

减涡器破裂转速预测方法及试验验证

doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210100
基金项目: 国家科技重大专项(J2019-Ⅳ-0012-0080)
详细信息
    作者简介:

    魏大盛(1978-),男,副教授、博士生导师,博士,研究领域为航空发动机结构强度、振动及可靠性。

  • 中图分类号: V231.95

Prediction method and experimental verification of the burst speed of the vortex reducer

  • 摘要: 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。

     

  • [1] NEGULESCU D,PFITZNER M.Secondary air systems in aeroengines employing vortex reducers[C]∥Proceedings of the ASME Turbo Expo:Power for Land,Sea,& Air.New Orleans,US:ASME,2001:1-10.
    [2] PFITZNER M,WASCHKA W.Development of an aero engine secondary air system employing vortex reducers[C]∥Proceedings of the 22nd ICAS Congress.Harogate,UK:International Congress of Aeronautical Sciences (ICAS),2000:511.1-511.10.
    [3] PEITSCH D,STEIN M,HEIN S,et al.Numerical investigation of vortex reducer flows in the high pressure compressor of modern aeroengines[C]∥Proceedings of the ASME Turbo Expo :Power for Land,Sea,and Air.Amsterdam:ASME,2002:1125-1134.
    [4] 《航空发动机设计手册》编委会.航空发动机设计手册:第18册 叶片轮盘及主轴强度分析[M].北京:航空工业出版社,2001:247-253.
    [5] 吕文林,陈俊粤,田德义,等.航空涡喷、涡扇发动机结构设计准则:第二册[M].北京:中国航空工业总公司发动机系统工程局,1997:264-269.
    [6] 洪其麟,王屏.计算轮盘破裂转速的大变形解析法[J].航空动力学报,1990,5(4):321-324.
    [7] 孙国维.几种材料和结构的轮盘转子破裂准则的试验应用[J].热能动力工程.1988,3(3):30-35.
    [8] REDDY T Y,SRINATH H.Elastic stresses in a rotating anisotropic annular disk of variable thickness and variable density[J].International Journal of Mechanical Sciences.1974,16(2):85-89.
    [9] GUVEN U.Elastic plastic stress in a rotating annular disk of variable thickness and variable density[J].International Journal of Mechanical Sciences.1992,34(2):133-138.
    [10] ERASLAN A N,ORCAN Y.On the rotating elastic-plastic solid disks of variable thickness having concave profiles[J].International Journal of Mechanical Sciences.2002,44(7):1445-1466.
    [11] SQUARCELLA N,FIRRONE C M,ALLARA M,et al.The importance of the material properties on the burst speed of turbine disks for aeronautical applications[J].International Journal of Mechanical Sciences.2014,84:73-83.
    [12] 万江艳,周柏卓.轮盘弹塑性盘破裂准则的建立及变厚度轮盘破裂转速预测[J].航空发动机,2011,37(5):4-6.
    [13] 孙力,胡绪腾,宋迎东.基于连续损伤力学的轮盘超转破裂行为预测与验证[J].航空发动机.2018,44(4):39-44.
    [14] 蔡全卓.典型航空发动机轮盘破裂失效研究[D].杭州:浙江大学,2017.
    [15] 胡清清.基于失效模式的轮盘破裂转速预测方法研究[D].杭州:浙江大学,2020.
    [16] 王浩然.航空发动机轮盘破裂分析方法研究与应用.[D].南京:南京航空航天大学,2016.
    [17] 冯引利,吴长波,高鹏,等.某粉末冶金高温合金涡轮盘破裂转速分析[J].航空动力学报,2013,28(3):501-506.
    [18] 秦仕勇,冯引利,孙海鹤,等.粉末冶金涡轮盘破裂转速分析与验证[J].燃气涡轮试验与研究,2017,30(5):36-41.
    [19] 邵帅,刘秀芝,魏峰,等.某低压涡轮盘破裂转速分析与试验验证[J].航空发动机,2019,45(2):19-22.
    [20] 《航空发动机设计用材料数据手册》编委会.航空发动机设计用材料数据手册:第三册[M].北京:航空工业出版社,2008:368-386.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  145
  • HTML浏览量:  12
  • PDF量:  140
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-03-07
  • 刊出日期:  2022-04-28

目录

    /

    返回文章
    返回