發(fā)動(dòng)機(jī)葉片ansys
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
發(fā)動(dòng)機(jī)葉片ansys的視頻教程
采用LS-DYNA完成鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)葉片
基于LS-DYNA的鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的數(shù)值仿真 兩部分內(nèi)容 1. 應(yīng)力初始化——由旋轉(zhuǎn)離心力產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形和初始應(yīng)力? 2.
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基于LSDYNA與SPH方法的鳥撞發(fā)動(dòng)機(jī)葉片顯式動(dòng)力學(xué)仿真
LSDYNA進(jìn)行鳥體撞擊發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的沖擊仿真，鳥體為SPH單元，葉片為實(shí)體單元。
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基于ANSYS Workbench 的軸流葉片分析-----流體和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的耦合分析
在ANSYS Workbench中流體和結(jié)構(gòu)的耦合場(chǎng)分析 使用軟件Bladegen、TurboGrid、CFX、CFX-post、design model、static structure ?如何通過葉片創(chuàng)建功能BladeGen建立葉片 ?如何通過turbogrid劃分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格 ?在CFX中的旋轉(zhuǎn)動(dòng)網(wǎng)格的設(shè)置 ?結(jié)果導(dǎo)入到結(jié)構(gòu)分析中進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的耦合，獲取需要的變形量，應(yīng)變
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發(fā)動(dòng)機(jī)葉片ansys的實(shí)例教程
2018年4月17日，西南航空1380號(hào)航班（SouthwestAirlines Flight 1380）的一架波音737型客機(jī)在巡航狀態(tài)時(shí)，突然發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)爆炸事故，事故導(dǎo)致1人遇難，148人生還。初步的調(diào)查結(jié)果：這次事故是由于發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生了非包容性故障。
2013年7月22日，美國(guó)西南航空公司一架客機(jī)在著陸時(shí)機(jī)頭觸地，機(jī)上150多人有16人輕傷。
航空事故歷史中，發(fā)動(dòng)機(jī)葉片損壞而引發(fā)的飛機(jī)事故還真不少見。2014年，我國(guó)南航CZ3739航班飛機(jī)引擎空中著火，事后調(diào)查顯示發(fā)生故障的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口處，壓氣機(jī)風(fēng)扇的葉片有斷裂。據(jù)推測(cè)，有可能是葉片斷掉后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，損傷發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣流場(chǎng)，導(dǎo)致后者發(fā)生“畸變”，進(jìn)而形成“喘振”。所幸的是這次事故沒有造成人員傷亡。
2016年8月27日，一架西南航空的波音737-700型客機(jī)在執(zhí)飛新奧爾良飛奧蘭多的航班時(shí)，同樣發(fā)生CFM56-7B型發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇葉片非包容性故障，所幸此次事故中客機(jī)安全降落，并無更為嚴(yán)重事故發(fā)生。
2018年4月，波音737空中引擎爆炸其實(shí)據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)空軍現(xiàn)役飛行的發(fā)動(dòng)機(jī)事故中，80%都跟發(fā)動(dòng)機(jī)葉片斷裂失效有關(guān)。而這么嬌貴的部分一旦發(fā)生斷裂失效，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)乃至整個(gè)飛機(jī)的損害往往是致命性的。可見，發(fā)動(dòng)機(jī)葉片斷裂不容小覷，那么今天小編就帶領(lǐng)大家全方位認(rèn)識(shí)一下發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的斷裂，看看它為啥有這么驚人的破壞力。從理論上看，渦輪葉片斷裂的故障機(jī)理有疲勞、超應(yīng)力、蠕變、腐蝕、磨損等。
疲勞。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由于經(jīng)常起動(dòng)、加速、減速、停車以及其他條件的影響，會(huì)使渦輪各部件承受復(fù)雜的循環(huán)載荷作用，使得葉片經(jīng)受大量彈性應(yīng)力循環(huán)，最終引起高周疲勞、低周疲勞或熱疲勞，使得渦輪葉片斷裂。
展開 [abaqus行業(yè)應(yīng)用及案例] 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)葉片剝離模擬
葉片剝離是一種嚴(yán)重事故，同時(shí)從力學(xué)上講是高度動(dòng)態(tài)和高度非線性問題：發(fā)動(dòng)機(jī)外殼必須防止脫離的葉片擊穿以及還要能在葉片剝離導(dǎo)致的不平衡力作用下繼續(xù)工作。
發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證可以采用Abaqus/Explicit來進(jìn)行模擬。
應(yīng)用 Abaqus/Standard分析勻轉(zhuǎn)速時(shí)風(fēng)扇的狀態(tài)，將上述分析結(jié)果為基礎(chǔ)在Abaqus/Explicit 中進(jìn)行后續(xù)的動(dòng)態(tài)分析。
有限元模型
不同外殼厚度情況下，結(jié)構(gòu)的破壞情況對(duì)比：
5mm厚度的破壞情況
4mm厚度的破壞情況
3mm厚度的破壞情況
展開 如表 1 簡(jiǎn)要概述了世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng) 扇葉片的發(fā)展歷程，從 1970 年先后投入使用的 JT9D 與 TF39 發(fā)動(dòng)機(jī)，到 2022 年將要投入使用的 GE9X，大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片的葉型構(gòu)造、材料和成形技術(shù)等歷經(jīng)了 50 多年的改進(jìn)，羅羅、通用和普惠是目前國(guó)際上最主要的三大航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)，在風(fēng)扇葉片方面的研究取得了重大進(jìn)展，另外國(guó)內(nèi)外一些研究機(jī)構(gòu)也在該領(lǐng)域開展了相關(guān)工作，并取得了一定的成果。
表 1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片發(fā)展歷程
1.1 鈦合金窄弦實(shí)心風(fēng)扇葉片
如圖 1 所示為鈦合金窄弦實(shí)心風(fēng)扇葉片，凸肩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以在一定程度上增加葉片剛性和自振頻率，通過鍛造成形后機(jī)加工獲取葉片成品， 20 世紀(jì) 60 年代之前，此類風(fēng)扇葉片得到普遍應(yīng)用。但是凸肩帶來的問題有流量限制和氣流擾動(dòng)等，不利于節(jié)約發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率，不適應(yīng)風(fēng)扇葉片的進(jìn)一步發(fā)展，因此無凸肩的寬弦風(fēng)扇葉片應(yīng)運(yùn)而生。
圖 1 窄弦實(shí)心風(fēng)扇葉片
1.2 鈦合金寬弦空心風(fēng)扇葉片
寬弦空心風(fēng)扇葉片最早由英國(guó)和美國(guó)等國(guó)家的航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司提出，如圖 2 所示，弦長(zhǎng)的增加避免了窄弦葉片凸肩帶來的效率損失，同時(shí)提高了耐疲勞性能及抗外物損傷能力。如圖 3 所示為鈦合金寬弦空心風(fēng)扇葉片從概念的提出到演化過程示意圖。對(duì)開式結(jié)構(gòu)和蜂窩夾芯式結(jié)構(gòu) 的概念先后由美國(guó)通用電氣和英國(guó)羅羅公司在 20 世紀(jì) 70 年代提出。對(duì)開式結(jié)構(gòu)由兩片鈦面板和加強(qiáng)筋組成，在流體壓力和模具溫度的共同作用下實(shí)現(xiàn)葉片構(gòu)件之間的擴(kuò)散連接。
展開 本文介紹英國(guó)斯貝發(fā)動(dòng)機(jī)葉片設(shè)計(jì)用到的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)。
一、壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片，包括風(fēng)扇葉片
1.1關(guān)于屈服強(qiáng)度及極限強(qiáng)度
1.1.1葉身，對(duì)軍用發(fā)動(dòng)機(jī)而言，在所有正常工作條件下：
葉片彎曲應(yīng)力和拉伸應(yīng)力的合應(yīng)力不應(yīng)大于0.1%的屈服強(qiáng)度的75%，0.1%的屈服強(qiáng)度用σ0.1表示。
拉伸應(yīng)力不應(yīng)大于σ0.1的37.5%。
1.1.2銷接固定的葉片根部
對(duì)軍用發(fā)動(dòng)機(jī)而言：
銷孔邊緣的名義拉伸應(yīng)力不能超過極限強(qiáng)度σb的25%。值得指出的是，在計(jì)算拉伸應(yīng)力時(shí)，必須留有加大孔或襯套尺寸的余量。
在耳片處的最大峰值應(yīng)力不能超過極限強(qiáng)度σb的80%。
銷釘?shù)膹澢鷳?yīng)力不能超過極限強(qiáng)度σb的30%
1.1.3燕尾形榫頭根部
擠壓應(yīng)力不能超過屈服應(yīng)力σ0.1的40%。
1.2.蠕變強(qiáng)度
1.2.1葉身
在所有作用有蠕變應(yīng)力條件下，葉片彎曲應(yīng)力和拉伸應(yīng)力的合應(yīng)力不應(yīng)超過規(guī)定的蠕變強(qiáng)度。一般來講，
短時(shí)蠕變，不應(yīng)超過10h內(nèi)的0.1%的蠕變強(qiáng)度。
長(zhǎng)時(shí)蠕變，不應(yīng)超過100h內(nèi)的0.1%的蠕變強(qiáng)度。
展開 作者：Horson 來源：航空微讀
我們都知道，發(fā)動(dòng)機(jī)作為飛機(jī)中推進(jìn)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，是一種高度復(fù)雜和精密的熱力機(jī)械，它的造價(jià)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于飛機(jī)中的其他部件。
下面是幾種不同型號(hào)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)：
圖1 勞斯萊斯梅林V-12引擎
圖2 一個(gè)ULPower UL260i水平對(duì)置氣冷式航空發(fā)動(dòng)機(jī)
圖3 GEnx商用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造
一、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片
首先，我們看幾張發(fā)動(dòng)機(jī)葉片基本形狀和構(gòu)造。
圖4 發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖
發(fā)動(dòng)機(jī)中葉片主要分為四個(gè)部分：
扇葉（fan blades）
壓氣機(jī)葉片（compressor blades）
高壓渦輪葉片（high pressure turbine blades）
低壓渦輪葉片（lowpressure turbine blades）
圖5 GEnx-2B的風(fēng)扇葉片和進(jìn)口導(dǎo)流葉
圖6噴氣式飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片
圖7 風(fēng)扇葉片
你知道葉片在發(fā)動(dòng)機(jī)中起多大作用嗎？
發(fā)動(dòng)機(jī)中完成對(duì)氣體的壓縮和膨脹，并且以最高的效率產(chǎn)生強(qiáng)大的動(dòng)力來推動(dòng)飛機(jī)前進(jìn)的工作的就是這眾多的葉片。
展開 
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Ansys案例研究 | 無人機(jī)葉片靜態(tài)分析1個(gè)月前
概述
玩具無人機(jī)需要在現(xiàn)場(chǎng)承受各種載荷（如有效載荷、推力等）時(shí)保持結(jié)構(gòu)完整性。仿真有助于檢查設(shè)計(jì)是否存在任何結(jié)構(gòu)限制。在本例中，我們將研究無人機(jī)葉片在壓力載荷下的結(jié)構(gòu)完整性。
目標(biāo)
觀察無人機(jī)葉片在壓力載荷下的變形和應(yīng)力。
步驟
1. 打開 Ansys Workbench，創(chuàng)建一個(gè)"靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析"系統(tǒng)。
2. 定義材料屬性。從本示例提供的 .xml
概述：
風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)在摩托車和航空飛行器中較為常見。它通過空氣循環(huán)的方式將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散失。金屬散熱片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增大了發(fā)動(dòng)機(jī)的表面積，從而通過對(duì)流方式提升了散熱速率。本案例利用模擬技術(shù)比較了三種不同設(shè)計(jì)在散熱效率方面的差異。這有助于加深對(duì)瞬態(tài)熱分析、邊界條件(瞬態(tài)熱分析中的重要因素)以及瞬態(tài)熱分析如何幫助我們做出工程決策的理解。
目標(biāo)：
增強(qiáng)對(duì)瞬態(tài)熱分析的理解
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)飛機(jī)葉片三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)模態(tài)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)模態(tài)分析的邊界條件的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 飛機(jī)葉片模態(tài)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)葉片三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析的邊界條件的施加
4、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 葉片靜力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)葉片的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)基于模態(tài)的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)基于模態(tài)的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 葉片瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)葉片三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)模態(tài)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)模態(tài)分析的邊界條件的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 葉片模態(tài)分析。
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最后，有相關(guān)需求歡迎通過公眾號(hào)
極端制造是面向極端環(huán)境、極端使役對(duì)極端材料實(shí)現(xiàn)極端性能的制造，是眾多科技前沿突破的重要基礎(chǔ)。激光加工具備精確可控、材料適應(yīng)性廣、工藝多樣的多重優(yōu)勢(shì)，與智能技術(shù)相結(jié)合，可望引領(lǐng)智能化極端制造。本文主要介紹了中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所激光極端制造研究中心在水助激光加工、激光電液束流復(fù)合加工技術(shù)等方面的技術(shù)進(jìn)展，結(jié)合航空發(fā)動(dòng)機(jī)氣膜孔加工質(zhì)量的提升，闡釋激光極端制造的部分特點(diǎn)
日本獨(dú)家公共研究機(jī)構(gòu)采用Ansys材料數(shù)據(jù)管理解決方案創(chuàng)建環(huán)保材料庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)高效的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)
主要亮點(diǎn)
NIMS使用Ansys材料解決方案Granta MI來分析和選擇耐熱材料，以提高飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的能效和熱效率
摘要:
基于有限元分析軟件ABAQUS 聯(lián)合裂紋分析軟件Franc3D,開展了葉片裂紋擴(kuò)展影響研究。建立壓氣機(jī)葉片有限元模型和裂紋擴(kuò)展模型,發(fā)現(xiàn)葉片在振動(dòng)載荷下的應(yīng)力分布規(guī)律和不同裂紋位置、不同前緣形狀、不同初始角度的葉片裂紋擴(kuò)展規(guī)律。葉片背部裂紋擴(kuò)展速率快于葉片前緣和后緣;初始裂紋前緣形狀對(duì)葉片表面裂紋方向的擴(kuò)展基本無影響,但對(duì)裂紋深度方向擴(kuò)展存在明顯影響;葉片初始裂紋方向與緣板面夾角越小
