Numerical-Experimental Investigationof Turbine Engine Casing Dynamic Deformation in Blade Out

Abstract

Âàaeíîé ïðîáëåìîé ïðè ðàçðàáîòêå íîâûõ àâèàöèîííûõ äâèãàòåëåé ÿâëÿåòñÿ îáåñïå÷åíèå èõ íàäåaeíîñòè â âîçìîaeíûõ àâàðèéíûõ ñèòóàöèÿõ. Îäíîé èç âåðîÿòíûõ àâàðèé ÿâëÿåòñÿ îáðûâ ëîïàòêè âåíòèëÿòîðà (ðàçðóøåíèå êîìïðåññîðà), ÷òî ïðèâîäèò ê ñîóäàðåíèþ îáîðâàâøåéñÿ ëîïàòêè ñ êîðïóñîì äâèãàòåëÿ. Êîíñòðóêöèÿ êîðïóñà äîëaeíà ñîõðàíÿòü ïðî÷íîñòü ïðè èíòåíñèâíîì äèíàìè÷åñêîì âîçäåéñòâèè îò óäàðà ëîïàòêè. Î÷åâèäíî, ÷òî ïîëíîìàñøòàáíûå ýêñïåðèìåíòû ïî îáðûâó ëîïàòêè ðåàëüíîãî äâèãàòåëÿ ÿâëÿþòñÿ âåñüìà ñëîaeíûìè è äîðîãîñòîÿùèìè, ïîýòîìó íà ýòàïå ïðîåêòèðîâàíèÿ ýêîíîìè÷åñêè öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü êîìïüþòåðíîå ìîäåëèðîâàíèå äëÿ ïîèñêà îïòèìàëüíûõ êîíñòðóêòîðñêèõ ðåøåíèé.  ýòîì ñëó÷àå ìåòîäèêà ìîäåëèðîâàíèÿ äîëaeíà áûòü ïðåäâàðèòåëüíî âåðèôèöèðîâàíà, íàïðèìåð íà äàííûõ ìîäåëüíûõ ýêñïåðèìåíòîâ. Ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû èäåíòèôèêàöèè êîìïüþòåðíîé ìîäåëè è âåðèôèêàöèè ìåòîäèêè ðàñ÷åòà äèíàìè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ êîíñòðóêöèé ïî ðåçóëüòàòàì èñïûòàíèé öåëüíîìåòàëëè÷åñêîãî êîðïóñà ïåðâîé ñòóïåíè êîìïðåññîðà íèçêîãî äàâëåíèÿ. Ìîäåëèðîâàíèå âûïîëíåíî íà îñíîâå ëèöåíçèîííûõ ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ LS-DYNA. Êëþ÷åâûå ñëîâà: ãàçîòóðáèííûé äâèãàòåëü, ëîïàñòè âåíòèëÿòîðà, èìèòàöèîííûé ýêñïåðèìåíò, ìåòîä êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ, ÷èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå, äèíàìè÷åñêèé àíàëèç íàïðÿaeåíèé, êðèòåðèé äèíàìè÷åñêîé ïðî÷íîñòè. Ââåäåíèå Çàäà÷à ÷èñëåííîãî èññëåäîâàíèÿ äèíàìè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ýëåìåíòîâ ãàçîòóðáèííîãî äâèãàòåëÿ ïðè îáðûâå ëîïàòêè àêòóàëüíà è ïðèâëåêàåò âíèìàíèå ñïåöèàëèñòîâ ðàçíûõ ñòðàí [1−6]. Îäíîé èç íàèáîëåå âàaeíûõ ïðîáëåì, ñòîÿùèõ ïåðåä èíaeåíåðàìè ïðè ðåøåíèè òàêîé çàäà÷è, ÿâëÿåòñÿ âûáîð êðèòåðèÿ, ïî êîòîðîìó ìîäåëèðóåòñÿ ðàçðóøåíèå ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèè. Ïðèìåð êîìïëåêñíîãî ïîäõîäà ê ðàçðàáîòêå òàêîãî êðèòåðèÿ èçëîaeåí â [7] è ðåàëèçîâàí â ìîäåëè ìàòåðèàëà