一种梯度层合结构树脂基复材机匣包容设计方法技术

本发明专利技术提供了一种梯度层合结构树脂基复材机匣包容设计方法，所述方法包括如下步骤：S1：分析机匣包容性设计需求；S2：构建满足包容设计温度需求的复合材料体系；S3：构架适用于包容设计抗冲击需求的复合材料体系；S4：复合材料包容机匣构建；S5：获取复合材料动态力学性能；S6：选择包容铺层方案；S7：确定旋转冲击临界包容失效模式；S8：建立工程适用的动力学仿真模型；S9：进行复合材料机匣包容分析。本发明专利技术针对梯度层合结构树脂基复合材料机匣提出了一种包容性设计方法，该方法解决了目前工程适用的复材机匣包容性设计方法缺失的问题，最终确定复材机匣的包容能力。终确定复材机匣的包容能力。终确定复材机匣的包容能力。

【技术实现步骤摘要】
一种梯度层合结构树脂基复材机匣包容设计方法


[0001]本专利技术属于航空发动机研制
，具体涉及一种梯度层合结构树脂基复材机匣包容设计方法。

技术介绍

[0002]由于航空发动机工作在极端载荷和恶劣环境下，受到外物撞击、高周疲劳、过热和材料缺陷等因素的影响，不可避免的会出现失效与破坏。破坏后的高速旋转部件会产生高速高能的危险碎片，如果机匣不够坚固，高能碎片穿透机匣飞出，这种情况被称之为航空发动机的非包容性事件。高速高能碎片一旦飞出，会击伤飞机机舱、油箱、液压管路及电器控制线路等，导致机舱失压、油箱泄漏起火或是液压机构无法动作、飞机操纵失灵等二次破坏，严重危及飞机的飞行安全，并最终导致机毁人亡的严重空难。
[0003]航空发动机不断朝着高推重比、低油耗、高可靠性、高效和绿色低碳的方向发展，这就对发动机的整体的性能提出了较高的要求。在材料的选择上，轻质高性能材料的使用势必成为实现发动机综合性能提升的不二法宝。
[0004]当前，在发动机研制中复合材料机匣的应用需求广泛，但由于对复材包容机理缺乏系统性研究，仍未建立工程适用的复材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种梯度层合结构树脂基复材机匣包容设计方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1：分析机匣包容性设计需求；S2：构建满足包容设计温度需求的复合材料体系；S3：构架适用于包容设计抗冲击需求的复合材料体系；S4：复合材料包容机匣构建；S5：获取复合材料动态力学性能；S6：选择包容铺层方案；S7：确定旋转冲击临界包容失效模式；S8：建立工程适用的动力学仿真模型；S9：进行复合材料机匣包容分析。2.根据权利要求1所述的梯度层合结构树脂基复材机匣包容设计方法，其特征在于，所述机匣包容设计需求包括温度和冲击能量，温度为通过发动机热分析确定的机匣最高工作温度T
max
；冲击能量E为：其中，m为叶片飞断质量，v为叶片的飞断转速。3.根据权利要求1所述的梯度层合结构树脂基复材机匣包容设计方法，其特征在于，所述S2构建的复合材料体系的玻璃化温度T
g
高于包容设计需求中的温度值T
max
。4.根据权利要求1所述的梯度层合结构树脂基复材机匣包容设计方法，其特征在于，所述S3包括如下步骤：S3.1：采用S2构建的复合材料设计平板冲击试验件；S3.2：采用空气炮试验装置进行直线打靶试验，将钢制圆柱形冲击子弹垂直冲击试验中心，计算弹道吸能；S3.3：优选弹道吸能高的复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：张根，史剑，王永明，陈官峰，胡博，王春健，刘豫霖，周大庆，
申请(专利权)人：中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
国别省市：