非定常流场激励下的离心叶轮高阶高周疲劳设计
冯娅娟1
李坚2
王月华2
辛健强3
帅石金3
1.中国航发湖南动力机械研究所,株洲 412002;清华大学 航空发动机研究院,北京 1000832.中国航发湖南动力机械研究所,株洲 4120023.清华大学 航空发动机研究院,北京 100083
摘要：[目的]针对某离心叶轮叶片尾缘断裂掉块故障,分析其产生机制并提出针对性的改进措施,以提升叶轮的高周疲劳储备.[方法]首先,基于非定常流场分析,阐明了气流激励与叶片共振的映射关系,确定径向扩压器为主要激振源;其次,结合激振频率范围内的模态分析,识别了包含高阶模态在内的危险模态,并通过动应力测量试验进行了确认;最后,采取降低叶片出口高度、优化叶型及调整扩压器叶片角等措施降低了振动应力.[结果]动应力测量与整机持久试车结果表明,改进后的离心叶轮高周疲劳储备满足使用要求,实测峰值应力由120 MPa降至70 MPa.所提危险模态识别与振动控制方法对航空发动机叶片设计具有重要的工程应用价值.
关键词：离心叶轮高阶振动非定常危险模态振动应力高周疲劳
分类号：V232.4(航空发动机（推进系统）)
论文发表日期：2026-05-31
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 83-89 )
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