“瓦伦”结构旋转冲击失效建模方法研究

中国机械工程 ›› 2015, Vol. 26 ›› Issue (19): 2682-2687.

“瓦伦”结构旋转冲击失效建模方法研究

史同承1,2;柴象海1,2;洪伟荣3

1.中航商用航空发动机有限责任公司,上海，201108
2.上海商用飞机发动机工程技术研究中心,上海，201108
3.浙江大学,杭州，310027

出版日期:2015-10-10 发布日期:2015-10-10
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（51205377）；航空科学基金资助项目（2012ZBN2003）；上海市科学技术委员会基础研究重大项目（12DJ1400500）

Study on Modeling Method for Failure of a Warren Structure under Whirligig Impact Load

Shi Tongcheng1,2;Chai Xianghai1,2;Hong Weirong3

1.AVIC Commercial Aircraft Engine Co.,Ltd.，Shanghai，201108
2.Shanghai Engineering Research Center of Civil Aero Engine，Shanghai，201108
3.Zhejiang University，Hangzhou，310027

Online:2015-10-10 Published:2015-10-10
Supported by:
National Natural Science Foundation of China（No. 51205377）;Aviation Science Foundation of China（No. 2012ZBN2003）

摘要/Abstract

摘要：

研究了超塑成形/扩散连接钛合金空心“瓦伦”结构在旋转冲击载荷下失效行为的模拟方法。通过“固连失效接触”算法模拟了扩散连接焊缝，“瓦伦”结构局部应力集中和局部缺陷对焊缝强度的影响通过定义焊缝的等效拉伸和剪切强度加以考虑，并通过旋转冲击试验对数值模拟结果进行校核。结果表明，所提出仿真分析方法可有效地模拟空心“瓦伦”结构零部件在旋转冲击载荷下的失效行为。

关键词: 超塑成形, 扩散连接, 瓦伦结构, 旋转冲击试验, 数值仿真

Abstract:

A modeling method to simulate the failure of a superplastic forming/diffusion bonding titanium Warren girder structure under whirligig impact load was investigated herein. In the proposed model, the effects of local stress concentration and local defect distribution at the girder areas were considered by defining effective tensile and shear strengths. The diffusion bond was incorporated into the finite element model through tie-break contact algorithm. Then，the calibrated bond strength was implemented in the numerical model, of which the result was further compared with whirligig impact tests to validate the rationality of the modeling method. The results show that the proposed method can effectively simulate the failure of the Warren girder structure under whirligig impact load.

Key words: superplastic forming, diffusion bonding, Warren structure, whirligig impact test, numerical simulation

中图分类号:

V231.91

史同承, 柴象海, 洪伟荣. “瓦伦”结构旋转冲击失效建模方法研究[J]. 中国机械工程, 2015, 26(19): 2682-2687.

Shi Tongcheng, Chai Xianghai, Hong Weirong. Study on Modeling Method for Failure of a Warren Structure under Whirligig Impact Load[J]. China Mechanical Engineering, 2015, 26(19): 2682-2687.

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