本发明专利技术涉及一种用于模拟风扇叶片的靶弹，其包括：第一板件，采用复合材料制成，所述第一板件被构造为弯曲状，所述第一板件被配置为模拟复合材料制成的风扇叶片；以及第二板件，采用金属材料制成，所述第二板件的第一端连接所述第一板件的第一端，所述第二板件的第二端延伸至所述第一板件的第二端，所述第二板件被配置为模拟所述风扇叶片的金属加强边。本发明专利技术可用于模拟带金属加强边的复合材料风扇叶片，以及用于模拟带金属加强边的复合材料风扇叶片的冲击载荷特点，缓解传统金属靶弹设计和试验无法真正表征复合材料风扇叶片受到冲击载荷时的工况特征的问题。时的工况特征的问题。时的工况特征的问题。
【技术实现步骤摘要】
用于模拟风扇叶片的靶弹及冲击试验装置
[0001]本专利技术涉及航空航天设备领域，尤其涉及一种用于模拟风扇叶片的靶弹及冲击试验装置。
技术介绍
[0002]航空涡扇发动机中的风扇叶片在长期服役中疲劳失效或受到外物冲击发生断裂后会对外围的包容机匣产生突加冲击载荷。为保证机体的安全，包容机匣需要在叶片的冲击中不发生穿透性的损伤破坏。同时个别叶片损伤断裂会使高速旋转的风扇系统产生动危险的不平衡载荷，发动机的轴承和熔断机构设计需要对这种冲击载荷和动不平衡载荷的特点有足够的了解以便进行有效的设计。
[0003]相关技术中，采用钛合金靶弹在包容机匣中进行冲击试验，由于钛合金靶弹的损伤失效模式与风扇叶片相差甚远，其造成的冲击载荷谱并不能代表风扇叶片的特征。
技术实现思路
[0004]本专利技术的一些实施例提出一种用于模拟风扇叶片的靶弹及冲击试验装置，用于缓解模拟结果不准确的问题。
[0005]本专利技术的一些实施例提供了一种用于模拟风扇叶片的靶弹，其包括：
[0006]第一板件，采用复合材料制成，所述第一板件被构造为弯曲状，所述第一板件被配置为模拟复合材料制成的风扇叶片；以及
[0007]第二板件，采用金属材料制成，所述第二板件的第一端连接所述第一板件的第一端，所述第二板件的第二端延伸至所述第一板件的第二端，所述第二板件被配置为模拟所述风扇叶片的金属加强边。
[0008]在一些实施例中，所述第一板件与所述第二板件组合形成的部件的截面呈环形。
[0009]在一些实施例中，所述环形包括方环形或半圆环形。
[0010]在一些实施例中，所述第二板件的第一端被构造为翼缘，所述第一板件的第一端插设在所述第二板件的第一端的上翼缘与下翼缘之间。
[0011]在一些实施例中，还包括第三板件，所述第三板件采用复合材料制成，所述第三板件被构造为弯曲状，所述第一板件与所述第三板件上下堆叠设置，所述第一板件的第一端与所述第三板件的第一端贴合，所述第一板件的第二端与所述第三板件的第二端对齐，所述第二板件的第一端连接所述第一板件的第一端和所述第三板件的第一端，所述第二板件的第二端延伸至所述第一板件的第二端和所述第三板件的第二端之间。
[0012]在一些实施例中，所述第一板件与所述第三板件对称设置。
[0013]在一些实施例中，所述第一板件与所述第二板件组合形成的部件的截面呈环形，和/或，所述第三板件与所述第二板件组合形成的部件的截面呈环形。
[0014]在一些实施例中，所述环形包括方环形或半圆环形。
[0015]在一些实施例中，所述第二板件的第一端被构造为翼缘，所述第一板件的第一端
和所述第三板件的第一端并排插设在所述第二板件的第一端的上翼缘与下翼缘之间。
[0016]本专利技术的一些实施例提供了一种冲击试验装置，其包括用于模拟包容机匣的靶板和上述的用于模拟风扇叶片的靶弹，所述靶板采用复合材料制成。
[0017]基于上述技术方案，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0018]在一些实施例中，用于模拟风扇叶片的靶弹包括第一板件和第二板件，第一板件采用复合材料制成，第二板件采用金属材料制成，可用于模拟带金属加强边的复合材料风扇叶片，以及用于模拟带金属加强边的复合材料风扇叶片的冲击载荷特点，缓解传统金属靶弹设计和试验无法真正表征复合材料风扇叶片受到冲击载荷时的工况特征的问题。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0020]图1为根据本专利技术第一实施例提供的用于模拟风扇叶片的靶弹的示意图；
[0021]图2为根据本专利技术第二实施例提供的用于模拟风扇叶片的靶弹的示意图；
[0022]图3为根据本专利技术第三实施例提供的用于模拟风扇叶片的靶弹的示意图；
[0023]图4为根据本专利技术第四实施例提供的用于模拟风扇叶片的靶弹的示意图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。
[0026]航空涡扇发动机中的风扇叶片在长期服役中疲劳失效或受到外物冲击发生断裂后会对外围的包容机匣产生突加冲击载荷。为保证机体的安全，包容机匣需要在叶片的冲击中不发生穿透性的损伤破坏。
[0027]相关技术中，采用钛合金靶弹在靶板中进行冲击试验，模拟风扇叶片冲击包容机匣，由于钛合金靶弹的损伤失效模式与风扇叶片相差甚远，其造成的冲击载荷谱并不能代表风扇叶片的特征。
[0028]基于此，本公开提供了一种用于模拟风扇叶片的靶弹，用于缓解模拟试验结果不准确的问题。
[0029]如图1至图4所示，一些实施例提供了一种用于模拟风扇叶片的靶弹，其包括第一板件1和第二板件2。
[0030]第一板件1采用复合材料制成，第一板件1被构造为弯曲状。第一板件1被配置为模拟复合材料制成的风扇叶片。
[0031]第二板件2采用金属材料制成，第二板件2的第一端连接第一板件1的第一端，第二板件2的第二端延伸至第一板件1的第二端。第二板件2被配置为模拟风扇叶片的金属加强边。
[0032]可选地，第二板件2的第一端与第一板件1的第一端之间为胶接。
[0033]由于带金属加强边的复合材料风扇叶片冲击机匣的损伤失效模式为复杂的综合效应，先是前缘钛合金空心叶片在复合材料机匣上产生“犁沟”损伤，然后钛合金包边与复合材料叶身的连接界面发生破坏分离，最后复合材料叶身在被“犁沟”损伤的包容机匣上产生端部压溃的冲击载荷。
[0034]本公开实施例提供的用于模拟风扇叶片的靶弹包括第一板件1和第二板件2，第一板件1采用复合材料制成，第二板件2采用金属材料制成，可用于模拟带金属加强边的复合材料风扇叶片，以及用于模拟带金属加强边的复合材料风扇叶片的冲击载荷特点，缓解传统金属靶弹设计和试验无法真正表征复合材料风扇叶片受到冲击载荷时的工况特征的问题,同时本公开实施例提供的靶弹可通过常规口径空气炮发射，能准确控制姿态和速度,可更为低成本且高效地研究包容机匣在复合材料风扇叶片冲击载荷特点下的冲击载荷谱、损伤失效过程，或筛选不同的机匣设计方案。
[0035]本公开实施例提供的第一板件1用于模拟复合材料制成的风扇叶本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于模拟风扇叶片的靶弹，其特征在于，包括：第一板件(1)，采用复合材料制成，所述第一板件(1)被构造为弯曲状，所述第一板件(1)被配置为模拟复合材料制成的风扇叶片；以及第二板件(2)，采用金属材料制成，所述第二板件(2)的第一端连接所述第一板件(1)的第一端，所述第二板件(2)的第二端延伸至所述第一板件(1)的第二端，所述第二板件(2)被配置为模拟所述风扇叶片的金属加强边。2.如权利要求1所述的用于模拟风扇叶片的靶弹，其特征在于，所述第一板件(1)与所述第二板件(2)组合形成的部件的截面呈环形。3.如权利要求2所述的用于模拟风扇叶片的靶弹，其特征在于，所述环形包括方环形或半圆环形。4.如权利要求1所述的用于模拟风扇叶片的靶弹，其特征在于，所述第二板件(2)的第一端被构造为翼缘，所述第一板件(1)的第一端插设在所述第二板件(2)的第一端的上翼缘与下翼缘之间。5.如权利要求1所述的用于模拟风扇叶片的靶弹，其特征在于，还包括第三板件(3)，所述第三板件(3)采用复合材料制成，所述第三板件(3)被构造为弯曲状，所述第一板件(1)与所述第三板件(3)上下堆叠设置，所述第一板件(1)的第一端与所述第三板件...
【专利技术属性】
技术研发人员：张婷，李向前，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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