树脂基复合材料外涵道机匣的研制与应用

发布时间：2021-08-11 05:02

　　为满足某型发动机的减重目标,开展了复合材料外涵道机匣的研制。主要从设计和生产加工两方面介绍了某型发动机复合材料外涵道机匣的研制和应用情况。根据外涵道机匣在发动机上的使用要求,从连接形式、材料选定、铺层原则、总体结构设计等方面介绍了外涵道机匣的结构设计流程,并通过仿真分析对设计方案进行验证;根据研制方案,从模具设计、壳体成型、机械加工成型和无损检验等方面介绍了成型制造流程。通过整机地面试车验证了研制的树脂基复合材料外涵道机匣满足发动机的使用要求。 

【文章来源】：复合材料科学与工程. 2020,(04)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

应力云图

本文所研究的复合材料外涵道机匣由前机匣与后机匣两部分结构组成。前机匣为锥形结构,为方便拆卸和安装,前机匣设计成对开式结构,并在前机匣上、下部分水平位置设计有水平安装边,通过螺栓将前机匣上、下部分连接成一个整体;后机匣为圆筒结构,外涵道机匣结构示意图见图1。外涵道机匣前安装边与支承机匣连接,中间安装边用于固定外部导管、电缆及附件。外涵道后机匣后安装边与排气装置连接,在后安装边上设有吊耳、辅助吊挂支架、飞机辅助吊挂;其中,在内厂试车台架及运输固定时采用辅助安装吊挂支架,在发动机起吊过程中使用吊耳,使用安装车将发动机安装至飞机时使用飞机辅助吊挂。外涵道机匣后安装边内侧设置与涡轮支承连接的滑轨状支座。外涵道机匣上有用于压力测量、安装点火电嘴的安装接口及用于检查内流道的安装维护接口。

根据与外涵道机匣连接的其他部件的接口尺寸,结合复材最小弯折角度设计壳体,壳体截面示意见图2。外涵道前机匣的前后安装边、水平安装边与外涵道后机匣的前安装边采用复合材料一体成型翻边结构,前机匣壳体设计有复合材料一体成型的环向安装边供固定外部系统用。外涵道后机匣后安装边为发动机辅助固定截面,其安装边安装有起吊用吊装支架及与飞机连接的辅助吊挂支架,需保证有足够的强度、刚度及精密的接口尺寸,因此外涵道机匣后安装边采用金属材料与复合材料机械连接的结构。外涵道安装边插入复合材料机匣壳体后,通过胶接+铆接方式固定,示意图见图3。为防止复材壳体与螺栓、螺母反复装拆时产生磨损,复材壳体的安装边外端面设计有金属背板,金属背板通过胶接+铆接的方式固定。图3 金属后安装边与复合材料壳体连接示意图

【参考文献】：
博士论文
[1]国产T800碳纤维表征分析及树脂基复合材料性能研究[D]. 顾红星.中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所) 2015

硕士论文
[1]碳纤维复合材料构件微缺陷超声评价系统研究[D]. 滕云浩.浙江大学 2017
[2]航空发动机复合材料叶片设计及成形技术研究[D]. 宋超.南京航空航天大学 2014



本文编号：3335507