3。2 非包容失效的模式… 11

3。3 叶片撞击过程分析… 12

3。4 机匣包容能力影响因素分析… 13

3。5 本章小结… 14

4 机匣的包容性数值建模分析… 15

4。1 有限元模型的建立… 15

4。2 材料参数的确定… 16

4。3 计算条件说明… 17

4。4 本章小结… 18

5 不同结构的机匣包容能力数值模拟分析… 19

5。1 单层结构的机匣… 19

5。2 中间有间隙的双层机匣… 24

5。3 多层结构的机匣… 27

5。4 叠加厚度相同情况下的不同结构机匣… 30

5。5 本章小结… 36

结论… 38

致谢 39

参考文献… 40

第 II 页 本科毕业设计说明书 

1 绪论

1。1 研究背景

近年来，随着航空工业的高速发展，航空发动机的推重比得到不断提高,航空发动机转子 的转速也越来越高。由于发动机叶片长时间在恶劣的工作环境中运转，因此，引起的疲劳断 裂是难以避免的，而发动机叶片由于高转速所引起的失效对飞机的安全产生了极大的威胁[1]。 现代商用和军用的喷气动力航空中的一个主要危险是在非常高的转速下的涡轮叶片或圆盘的 失效。这样的事情所导致的后果可以是从轻微到灾难性的范围，这具体取决于一些相关因素 和情况。这些在涡轮机故障期间释放的高能断片可能会损坏流体管路，控制系统硬件方面， 机身，并且这样的事件会直接或间接地影响飞行性能，甚至有可能导致飞机失事和数百名乘 客的死亡[2]。

航空业中非包容事件指的是包容发动机的机匣被破坏击穿的事件。尽管现实中非包容事 件很少发生,但是一旦发生就会导致非常严重的航空事故。涡轮转子故障发生的原因有很多， 主要是由于正常的发动机在高温环境下的一个持续时间里的运行所产生的疲劳。此外，它们 也可能是由于过热，鸟撞，叶片脱离，材料缺陷等。高水平的质量控制，检查和保养维护程 序，可以把这些故障发生的可能性降到最低限度。但是，过去 15 年的统计数据表明，一些可 靠性的方法能做的已经达到了它的极限，并且每年也都会发生一定数量的涡轮机故障。在这 样的情况下，有必要制定以针对那些含有高能量断片的预防措施，使其所有潜在的危险情况 可以避免[3]。