鸟撞试验弹托脱壳过程模拟与试验验证

作者：刘闯; 魏峰; 陈国栋; 黄福增; 缪旭

来源：航空发动机, 2022, 48(02): 14-18.

DOI：10.13477/j.cnki.aeroengine.2022.02.003

• 鸟撞试验
• 鸟弹弹托
• 脱弹器
• 本构关系
• 压缩空气炮
• 风扇
• 航空发动机

为避免在航空发动机风扇鸟撞试验中弹托在剥离时发生破损而导致其碎片飞入试验舱，开展了鸟撞试验脱弹过程的冲击动力学研究。采用LS-DYNA动力学仿真软件对鸟撞试验中弹托与脱弹器撞击过程进行了数值仿真分析。考虑到脱弹过程中材料高应变率的影响，应用Johnson-Cook材料模型描述了弹托和脱弹器的本构关系，采用有限元分析获取了弹托的变形、位移、应力、动能等参数的变化过程。采用压缩空气炮进行了鸟弹发射，并将弹托变形的仿真结果与试验结果进行了对比。结果表明：弹托变形的仿真结果与试验结果相差4.4%，证明仿真方法有效；在脱弹过程中弹托前端会张开，产生喇叭口状变形；弹托中后部的应力水平始终保持在80 MPa以下，不会因冲击作用发生破损而导致其碎片飞入舱体。