流固耦合下轴流压气机叶片振动特性数值研究

摘要：

气流扰动触发的叶片振动是导致叶片疲劳失效的主要原因,针对此问题,首先,建立叶片流固耦合时域计算模型,研究叶片振动特性,并进行叶片失效分析;其次,建立压气机叶片振动分析模型,结合叶片振动试验来验证模型的有效性;然后,考虑气体与叶片的耦合作用,通过数值仿真模拟得到典型工况下的叶片表面气动载荷,并将其引入旋转叶片有限元振动分析模型进行叶片振动响应计算;最后,引入坎贝尔图确定叶片危险工况,得到危险工况下的叶片动应力分布,并进行叶片疲劳失效分析.结果表明:临界工况下叶片振动应力分布与发生共振的模态振型密切相关;临界转速下叶片发生的1阶共振是造成叶片失效的主因.

关键词：压气机叶片、振动特性、疲劳、流固耦合、应力

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分类号：V232.4;TH312(航空发动机（推进系统）)

资助基金：高等学校博士学科点专项科研基金资助项目20130032130005;国家自然科学基金委员会与中国民用航空局联合资助重点项目U1233201

在线出版日期：2018-03-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：59-66