РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ КОРПУСА ПРИ ОБРЫВЕ ЛОПАТКИ ПЕРВОЙ СТУПЕНИ КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

Аннотация

Важной проблемой при разработке новых авиационных двигателей является обеспечение их надежности в возможных аварийных ситуациях. Одной из вероятных аварий является обрыв лопатки вентилятора (разрушение компрессора), что приводит к соударению оборвавшейся лопатки с корпусом двигателя. Конструкция корпуса должна сохранять прочность при интенсивном динамическом воздействии от удара лопатки. Очевидно, что полномасштабные эксперименты по обрыву лопатки реального двигателя являются весьма сложными и дорогостоящими, поэтому на этапе проектирования экономически целесообразно использовать компьютерное моделирование для поиска оптимальных конструкторских решений. В этом случае методика моделирования должна быть предварительно верифицирована, например на данных модельных экспериментов. Представлены результаты идентификации компьютерной модели и верификации методики расчета динамического деформирования конструкций по результатам испытаний цельнометаллического корпуса первой ступени компрессора низкого давления. Моделирование выполнено на основе лицензионных программных средств LS-DYNA.

Ключевые слова: газотурбинный двигатель, лопасти вентилятора, имитационный эксперимент, метод конечных элементов, численное моделирование, динамический анализ напряжений, критерий динамической прочности.