具有形状记忆合金的易碎翼型件制造技术

一种翼型件，包括从前缘延伸到后缘并在尖端和根部之间的多个复合材料层。翼型件进一步包括在尖端处的易碎翼型件部分，该易碎翼型件部分在前缘和后缘之间延伸并且沿翼展在尖端和易碎线之间延伸。易碎翼型件部分包括多个复合材料层和设置在多个复合材料层之间的一个或多个形状记忆合金插入件。还公开了一种包括易碎翼型件的燃气涡轮发动机和用于形成易碎翼型件的方法。翼型件的方法。翼型件的方法。

【技术实现步骤摘要】
具有形状记忆合金的易碎翼型件
[0001]优先权信息
[0002]本申请要求于2021年7月27日提交的印度专利申请号为202111033700的优先权。


[0003]本主题大体上涉及翼型件，更具体地，涉及包括形状记忆合金(SMA)材料的易碎翼型件。

技术介绍

[0004]燃气涡轮发动机，诸如涡轮风扇，一般包括围绕风扇组件的风扇壳体，风扇组件包括风扇叶片。风扇壳体通常被配置成经受由于不利的发动机条件对风扇叶片的撞击，该不利的发动机条件导致故障模式，诸如异物损坏、由于过度或极端不平衡或风扇转子振荡或风扇叶片释放而导致的硬摩擦。风扇壳体一般包括易碎结构，诸如蜂窝或沟槽填充材料，其配置成减轻到风扇壳体和通过风扇壳体的负载传递。包含这种沟槽填充材料导致更大和/或更重的风扇外壳。本专利技术的专利技术人已经发现，需要一种翼型件，该翼型件能够实现翼型件的受控且一致的故障模式，该故障模式能够降低成本、重量以及负载传递到周围的壳体。
附图说明
[0005]在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的完整且使能的公开，包括其最佳模式，其涉及附图，附图中：
[0006]图1示出了根据本主题的方面在飞行器内利用的燃气涡轮发动机的一个实施例的截面图，具体示出了配置为高旁通涡轮风扇喷气发动机的燃气涡轮发动机；
[0007]图2示出了根据本主题的方面的图1的风扇区段的截面图，具体示出了风扇区段的风扇叶片；
[0008]图3示出了根据本主题的方面的图1和2中风扇区段的风扇叶片，具体示出了易碎翼型件部分和剩余翼型件部分；
[0009]图4示出了根据本主体的方面的沿易碎翼型件部分的厚度T方向的轴线B
‑
B的截面图；
[0010]图5示出了根据本主题的各个方面的SMA插入件的透视图；
[0011]图6示出了根据本主题的方面的包括SMA插入件的易碎翼型件部分的一个实施例的截面图；
[0012]图7示出了根据本主题的方面的包括SMA插入件的易碎翼型件部分的一个实施例的截面图；以及
[0013]图8描绘了根据本主题的方面的形成易碎翼型件的方法。
[0014]在本说明书和附图中重复使用参考符号旨在表示本专利技术的相同或类似的特征或元件。
具体实施方式
[0015]现在将详细参考本专利技术的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。通过解释本专利技术而不是限制本专利技术来提供每个示例。事实上，对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本专利技术的范围或精神的情况下，可以对本专利技术进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施例一起使用以产生又一个实施例。因此，本专利技术旨在涵盖在所附权利要求及其等同物的范围内的这些修改和变化。
[0016]如本文所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换地用于将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示单个部件的位置或重要性。
[0017]术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体流到其的方向。
[0018]术语“联接”、“固定”、“附接”等指直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征的间接联接、固定或附接，除非本文另有规定。
[0019]术语“通信”、“通信中”、“通信的”等指直接通信以及诸如通过存储器系统或另一中间系统的间接通信。
[0020]此处使用“示例性”一词来表示“用作示例、实例或图示”。此处描述为“示例性”的任何实现方式不必被解释为比其他实现方式更优选或有利。另外，除非另外特别指明，否则这里描述的所有实施例都应当被认为是示例性的。
[0021]除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数引用。
[0022]本说明书和权利要求书中使用的近似语言用于修改任何可以允许变化的定量表示，而不会导致与之相关的基本功能的改变。因此，由一个或多个术语修改的值，例如“大约”、“近似”和“基本”，不限于规定的精确值。在至少一些实例中，近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精度，或用于构建或制造组件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在1、2、4、10、15或20％的余量内。这些近似余量可应用于定义数字范围的一个或两个端点的单个值和/或端点之间范围的余量。
[0023]这里以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，这些范围被识别并包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有指示。例如，本文公开的所有范围包括端点，并且端点可彼此独立地组合。
[0024]大体上提供了一种用于燃气涡轮发动机的易碎翼型件。翼型件可以限定从后缘延伸到前缘并且从尖端延伸小于翼展的约50％的易碎翼型件部分。易碎翼型件部分包括一个或多个复合材料层和一个或多个SMA插入件。易碎翼型件允许易碎翼型件部分变形，而不会在产生不平衡的事件之后将易碎翼型件部分与翼型件的剩余部分分离。本文中一般示出和描述的实施例可以在诸如与周围风扇壳体的硬摩擦之类的故障事件之后实现翼型件(诸如风扇叶片)的受控和一致的故障。此处大体描述的实施例使得翼型件能够在翼型件的期望翼展处变形，以减轻到周围壳体的负载传递。通常在此提供的实施例可进一步使翼型件变形，使得风扇转子的过度或极端不平衡可在故障事件(例如翼型件释放、异物损坏(例如鸟撞击、结冰等)、或润滑油或轴承组件的插入件损失)之后减小。使用所描述的易碎翼型件可减少当结合到管道式燃气涡轮发动机中时所需的沟槽填充材料的量，从而导致更轻且更有效的风扇壳体。
[0025]现在参考附图，图1示出了根据本主题的方面可在飞行器内使用的燃气涡轮发动
机10的实施例的截面图。更具体地，对于图1的实施例，燃气涡轮发动机是高旁通涡轮风扇喷气发动机，示出燃气涡轮发动机10具有纵向或轴向中心线轴线12，为了参考目的，该纵向或轴向中心线轴线12沿轴向方向A延伸穿过燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机10还限定从轴向中心线轴线12延伸的径向方向R。虽然示出了示例性涡轮风扇实施例，但是预期本公开可同样适用于涡轮机械，例如开放式转子、涡轮轴、涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨配置，包括船用和工业涡轮发动机和辅助动力单元。
[0026]一般来说，燃气涡轮发动机10包括涡轮机(通常由附图标记14表示)和位于其上游的风扇区段16。涡轮机14一般包括限定环形入口20的基本上管状的外壳18。此外，外壳18进一步包绕和支撑低压(LP)压缩机22，用于将进入涡轮机14的空气的压力增加到第一压力水平。多级轴流高压(HP)压缩机24然后可接收来自LP压缩机22的加压空气并进一步增加该空气的压力。离开HP压缩机24的加压空气然后可流向燃烧器26，燃料在燃烧器26内喷射到加压空气流中，所得混合物在燃烧器26内燃烧。高能燃烧产物沿燃气涡轮发动机10的热气路径从燃烧器26被引导到高压(HP)涡轮28，用于经由高压(HP)轴30驱动HP压缩机24，然后被引导到低压(LP)涡轮32，用于经由低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种翼型件，所述翼型件限定在根部和顶部之间沿翼展方向延伸的翼展；在前缘和后缘之间延伸的弦向方向；在压力侧和吸入侧之间延伸的厚度方向；以及在沿所述翼展方向的一位置处的易碎线，其特征在于，所述翼型件包括：易碎翼型件部分，所述易碎翼型件部分在所述前缘和所述后缘之间延伸，并且沿所述翼展在所述尖端和所述易碎线之间延伸，所述易碎翼型件部分包括多个复合材料层和一个或多个形状记忆合金(SMA)插入件；以及剩余翼型件部分，所述剩余翼型件部分沿所述翼展从所述易碎线延伸到所述根部，所述剩余翼型件部分包括多个复合材料层，其中在产生不平衡的事件之后，所述易碎翼型件部分相对于所述剩余翼型件部分在所述易碎线处或在所述易碎线径向外侧变形或部分脱离。2.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，所述易碎翼型件部分从所述尖端沿所述翼展的至少10％但小于50％延伸。3.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，所述一个或多个SMA插入件包括镍钛(NiTi)、镍钛基合金及其组合。4.根据权利要求1所述的翼型件...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿比吉特，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：