单级轴流压气机叶片预置裂纹法包容性试验研究

基于适航规章对叶片包容符合性的要求,设计了一套部件级叶片包容性验证方法。采用在叶片根部线切割预置切槽的方式控制叶片的飞断转速,切槽长度在有限元计算的基础上结合模拟试验方法确定。通过高速摄影仪监拍和试验件分解检查证实:一目标试验叶片在靠近叶根部位预切槽处按预设转速断裂飞出,叶片飞断后不平衡载荷引起的振动导致剩余叶片与机匣碰磨,但未产生严重的二次损伤,发动机压气机机匣具有足够的包容能力。试验表明,预置缺陷法对小尺寸单级轴流叶轮的包容性试验可行。

航空发动机机匣包容性试验研究

为了研究某型发动机机匣的包容性,在立式旋转试验器上进行了包容性试验。在进行叶片飞断转速控制时,提出1种改进的预置切口的方法,并通过拉伸试验和有限元法确定了切口预留面积。考虑了相邻叶片对飞断叶片的影响,制定了试验方案,获得了叶片的飞断转速、断叶与机匣的撞击影像、转子的冲击载荷、试验过程中的轴心轨迹和机匣受到撞击后的动态响应。结果表明:涡轮叶片在5620 r/min转速下飞断,准确控制在预定范围内,该型机匣能够包容失效叶片,测试方案合理有效,可为航空发动机机匣包容性试验提供参考。