机械工程学报

作者：刘阳, 李诚, 李富才, 李鸿光

单位：上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室 上海 200240

关键词：FBO,非线性瞬态动力学,叶片尖端与机匣碰摩；

基金：国家科技支撑计划（2015BAF07B03）和上海市基础研究重点（15JC1402600）资助项目。

航空发动机叶片脱落（Fan blade out，FBO）的研究是在整机结构可靠性及安全性设计阶段必须解决的重要问题。涡扇叶片由于疲劳断裂或外物撞击而断裂，转子系统在巨大不平衡力作用下产生较大涡动，进而使得叶片的尖端与机匣发生碰撞及摩擦等。保留涡扇叶片进行瞬态动力学分析是创新点，具体思路是将FBO问题分成三部分进行分析，首先是研究多支撑变截面转轴的临界转速和瞬态不平衡响应，接下来是研究叶片尖端受到冲击载荷时叶片的瞬态响应及其根部载荷的变化，最后是将转轴与涡扇叶片连接在一起进行瞬态动力学分析，得到转子系统任意一点的瞬态响应及其减速曲线。通过对参数的修改可以针对不同型号的航空发动机和燃气轮机进行瞬态响应分析，最终形成通用的分析叶片与机匣碰摩的理论模型。

来源：2019年第13期

《机械工程学报》期刊编辑部

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