航空发动机复合材料风扇叶片制造工艺应用进展

大涵道比商用涡扇发动机为了减轻重量和追求更高的涵道比,采用复合材料风扇叶片已成当今趋势。介绍了复合材料风扇叶片的发展与应用情况,总结了叶片的材料应用、模具设计和主流制造工艺,包括预浸料手工铺放/热压罐固化成型工艺、预浸料自动铺丝/热压罐固化成型工艺、三维机织碳纤维增强树脂传递模塑(RTM)成型工艺。同时分别介绍了Hexcel、Snecma、罗·罗等国外公司复材叶片的模具材料选择和结构设计,并针对3种制造工艺的特点进行了对比和分析。最后总结了制造复合材料风扇叶片的关键技术,并指出复合材料风扇叶片制造技术现已朝着材料形式混杂化、制造工艺自动化与自适应化、工装材料多样化的趋势发展。

商用大涵道比发动机复合材料风扇叶片应用现状与展望

复合材料风扇叶片已成为商用大涵道比发动机的发展趋势,复合材料风扇叶片已应用于B777、B787等多个民机型号,并即将在C919、A320neo、A350、B737MAX、B777-X等先进机型上应用,复合材料风扇叶片的成型技术已呈现出自动化、多样化和高效化的趋势。

民用航空发动机转子包容性适航要求及符合性方法研究

航空发动机转子包容性能够降低飞机损坏的概率,从而提高飞行的安全性,它是航空发动机结构设计的重要环节,也是适航审定重点关注的内容之一。本文从适航规章对于航空发动机包容性的要求出发,研究了与包容性相关的适航条款的发展历程,以及复合材料风扇叶片包容性的专用条件,从而确定包容性相关条款和专用条件的实质要求及符合性方法。最后,通过某型发动机的审查实例,说明满足包容性相关的条款和专用条件需要开展的符合性工作,为发动机制造商的包容性设计以及适航部门的包容性适航审定提供参考。

机织复合材料风扇叶片成型技术研究

本文介绍了复合材料风扇叶片在商用大涵道比发动机上的应用现状,机织复合材料风扇叶片作为第四代复合材料风扇叶片已在国外LEAP发动机上得到了应用。机织复合材料风扇叶片的原材料为T800级碳纤维和高韧性短时效环氧液体成型树脂,具有抗冲击性能强、抗分层能力强等特点,但也具有预制体变形控制困难、树脂注射时间短等技术难点。国内开展了机织复合材料风扇叶片RTM成型技术研究,并在预制体扭转变形技术、高效RTM成型工艺控制技术等方面获得了长足的进步。

航空发动机风扇叶片加工成型关键技术研究

航空发动机风扇及压气机叶片是发动机中最为重要的零部件,其加工成型的最终质量直接关系着航空发动机的使用性能及飞机的飞行安全。伴随着近年来我国航空领域科技的不断进步,航空发动机的涵道比、推重比及预期使用寿命等指标持续提升,从而带来了叶片结构更加复杂的结果,并且材质加工难度也随之提高。更加复杂的结构、更难加工的材质对叶片加工成型提出更加严苛的需求。

复合材料在航空发动机风扇叶片上的应用综述

大涵道比涡扇发动机为不断减重,大量使用复合材料风扇叶片。本文综述了复合材料风扇叶片的发展与应用情况,总结了叶片各制造工艺的特点,包括预浸料手工铺放/热压罐固化成型工艺、预浸料自动铺丝/热压罐固化成型工艺、三维机织碳纤维增强树脂传递模塑(RTM)成型工艺。复合材料风扇叶片的制造工艺正朝着自动化、高精度的方向发展。

航空发动机复合材料风扇叶片成型工艺对比研究

为减轻重量、提升燃油效率,航空发动机风扇叶片选用复合材料成为主要趋势。现阶段航空复合材料零件最常用的成型工艺为热压罐成型和模压成型。通过选用热压罐成型工艺和模压成型工艺分别制备碳纤维环氧树脂复合材料平板试验件和风扇叶片工艺件,对相应试验件进行内部质量、材料性能水平和零件制造水平等表征测试,开展两种工艺的对比试验研究。研究结果表明:在选用同批原材料的条件下,热压罐工艺试验件在0°拉伸强度、0°压缩强度和面外剪切强度方面比模压工艺试验件分别高12%、17%和31%。对于风扇叶片工艺件,模压工艺不仅易产生密集孔隙缺陷,在铺层制造过程中还会产生褶皱。因此,建议对于大变厚度、大扭转、宽弦复合材料风扇叶片的制造优选热压罐成型工艺。

树脂基复合材料在民用航空发动机中的应用与关键技术研究进展

纤维增强树脂基复合材料对于改善航空发动机推重比、燃油经济性及节能环保具有重要意义。本文介绍了树脂基复合材料在民用航空发动机上的应用情况,总结了航空发动机复合材料风扇机匣和风扇叶片面临的挑战与关键技术问题,包括复杂曲面预制体设计技术、复合材料异形结构高精度制备技术、复合材料结构多尺度建模与精细化仿真以及复合材料机匣的包容性设计准则等。结合目前研究热点展望了可应用于航空发动机复合材料结构研制的新思路和新技术。

车用交流发电机气动噪声优化

采用大涡模拟方法和FW-H声学模型对车用交流发电机气动噪声进行数值模拟,采用矢量合成方法优化交流发电机前扇叶分布角度,以低噪声、高流量与优化频谱结构降低单频旋转噪声为目标,分析了交流发电机气动噪声特性。分析结果表明：交流发电机噪声声压级、主要影响阶次与幅值的数值模拟与试验结果有很好的一致性;交流发电机气动噪声源为前后扇叶,总噪声的主要影响阶次为第6、8、10、12、18阶次,主要能量集中在1120-5 600Hz范围内;总噪声最大预测误差为6.97dB,第12、18阶次旋转噪声预测误差分别为2.30、3.30dB;前扇叶分布角度优化后总噪声最大降幅为3.10dB,平均降幅为2.58dB,第12、18阶次噪声平均降幅为5.80dB,降噪效果明显。