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复合风扇叶的结构优势一览

发布时间:2019-09-18

  复合风扇叶的结构优势一览

  碳纤维编织物的创新应用产生了一种可抵抗叶片冲击的韧性结构,喷气式发动机设计师面临的众多挑战之一是在发动机内安装一个风扇叶,这样既不会威胁乘客,也不会威胁机身,今天小编将去介绍复合风扇叶的结构优势。

 复合风扇叶

  风扇机壳结构不仅要承受叶片冲击,而且在发动机停机时还必须保持其结构完整性,在发动机失去叶片后,由于风扇不平衡,风扇机壳上的负荷上升,远远高于正常飞行时的负荷,在发动机停机期间(通常为15秒),由于叶片断裂造成的损坏,风扇壳体中的裂纹会迅速扩展。如果风扇外壳完全失效,那么对发动机和飞机的后果可能是灾难性的。

  目前有两种常用的叶片密封方法,一种是软壁风扇外壳,采用铝外壳,上面缠绕着干燥的芳纶纤维,被设计成允许一个断裂的刀片通过它的铝组件,在那里它被停止并包含在外部芳纶纤维包裹物中,另一种类型,硬壁风扇罩,是铝合金的唯一,旨在反映叶片回到发动机,硬壁的概念使设计师能够通过建立一个较小的径向包络的情况下,改善发动机空气动力学。

  一个碳复合材料套管可以减轻重量,但它是否可以设计成在叶片撞击时具有韧性?它有望与韧性金属套管的强度和延性性能相匹配,但重量要轻得多,关键部件是它的加固,编织结构对层间分层具有很强的抵抗力,由于每个层中都存在所有纤维取向,因此所有层都是相同的,因此,层间界面处的刚度匹配会产生固有的结构韧性,此外,三轴纤维结构将线性裂纹扩展限制在非常有限的区域内。

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