TC4钛合金空心结构风扇叶片的鸟撞动力学响应及损伤失效

摘要：

航空发动机是鸟撞事件中的高概率、高危部件,对风扇叶片相关抗鸟撞问题的研究具有重要意义.采用三维数字图像相关(3D-DIC)法开展了TC4钛合金空心结构风扇叶片在不同高度下的静置鸟撞试验.此外,基于Johnson-Cook动态本构模型与损伤失效理论建立了相关计算模型,较好地描述并验证了航空发动机风扇叶片在鸟撞过程中的动态变形响应过程与失效情况.结果表明:鸟撞速度的变化主要影响叶片变形的量级,而不会引起叶片特征模态的改变;在鸟撞过程中,叶根是应力/应变局域化显著区域,更容易发生损伤失效;随着鸟撞位置的提高,空心结构风扇叶片在叶根处失效断裂对应的临界鸟撞速度逐渐提高,整体结构抗鸟撞性能越好.试验结果及相应的数值模拟为TC4钛合金空心结构风扇叶片的抗鸟撞设计提供了一定的参考.

关键词：TC4钛合金、鸟撞、风扇叶片、动力学响应、损伤失效

所属期刊栏目：36

分类号：O347(固体力学)

在线出版日期：2022-10-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：75-85