基于有限元方法的航空发动机叶片应力强度因子计算

• 作者: 张忠平 张贵斌 李亚智 李春旺 杨百愚 罗秀芹
• 来源期刊: 应用力学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 含裂纹叶片 应力强度因子 有限元方法 三维奇异单元 过渡单元
• 年，卷（期）: 2013,（3）
• 页码范围: 373-377
• 页数: 5页
• 分类号: V235.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11776/cjam.30.03.B069

摘要

为研究叶片裂纹尖端的应力奇异性，以某型航空发动机压气机叶片为例，利用有限元方法研究了叶片裂纹尖端应力强度因子的计算方法，并研究了旋转叶片振动状态下裂尖应力强度因子随裂纹长度的变化规律。建立计算模型时，在裂纹尖端划分了三维奇异单元，在裂尖外围划分了过渡单元。计算结果表明：研究旋转叶片振动状态下的裂尖应力奇异性，仅利用I型应力强度因子就具有足够的精度；对于同一裂纹，绝大多数情况下叶盆面应力强度因子大于叶背面应力强度因子，故研究叶片应力强度因子时只需研究叶盆应力强度因子即可；随着裂纹扩展，叶盆面I型应力强度因子不断增大。本文的研究方法及结论为进一步研究叶片的裂纹扩展规律及损伤容限奠定了基础。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李春旺	西北工业大学航空学院	28	289	10.0	16.0
3	张忠平	空军工程大学理学院	42	385	11.0	18.0
4	李亚智	西北工业大学航空学院	52	509	13.0	19.0
5	杨百愚	空军工程大学理学院	34	148	6.0	10.0
6	张贵斌	西安航空动力股份公司军事代表室	2	18	2.0	2.0
7	罗秀芹	空军工程大学理学院	8	76	4.0	8.0