【ansys算例】ANSYS中国用户论文集之1航空航天 (1).pdf

2004 ANSYS 中国用户论文集
使用 LS-DYNA 对叶片包容性的初步研究
于亚彬陈伟
南京航空航天大学能源与动力学院,210016
[ 摘要] 航空燃气轮机转子转速非常高(高达 70000r/min),如果转子上的零件在工作中意外脱落,
就会在巨大的离心力作用下,以巨大的能量甩出来,因此,为避免发生危险,转子叶片的包
容性不容忽视。本文使用有限元程序 LS-DYNA 对叶片的包容性进行了初步研究。
[ 关键词] 叶片包容 LS-DYNA
Elementary Study Of Blade Containment By LS-DYNA
Yu Yabin
College of Energy and Power Engineering
Nanjng University of Aeronautics and Astronautics,210016
Chen Wei
College of Energy and Power Engineering
Nanjng University of Aeronautics and Astronautics,210016
[ Abstract ] Aero-turbine engine rotor have very high spin speed( be up to a 70000 rs/ min) ,if during
work parts of rotor suddenly shed out,that parts of rotor shed out with the enormous energy
due to enormously centrifugal , for avoiding dangerous, rotor blade
containment no to this paper elementary studied blade containment by
LS-DYNA.
[ Keyword ] Blade Containment; LS-DYNA
1. 前言
航空燃气涡轮发动机的转子以非常高的转速(有的高达 70000r/min)运转。当转子上
的零件在工作中意外脱落时,就会在巨大的离心力作用下,以巨大的能量甩出来,此时,若
机匣不能包容,则脱落的碎片可能会击中飞机上的油管、油箱或飞机结构件,另外,未被包
容的碎片高速飞出很可能击中航线上的其他飞机,或击中地面的行人和建筑,造成灾难性的
后果[1] 。因此,必须发展预防性的措施来包容所有潜在危险情况发生的高能量碎片。
要使机匣的重量进一步降低就要使机匣结构尽量接近满足包容性的临界结构。设计工程
师依赖经验数据进行机匣设计(常规设计),从而预见机匣的包容性。通过常规设计方法详细
预见机匣的包容性具有局限性,所以在很多情况中,必须进行多次试验来弥补经验方法设计
的局限性,导致昂贵的测试费用。试验方法不但费用昂贵,而且还存在以下不足:不能确定
材料对包容贡献的大小、不能确定包容的裕度、不能确定次级包容的结果(其他部件的响应)。
而使用数值仿真方法对机匣包容进行模拟可以有效详