FOD位置及数量对TC4振动疲劳强度的影响研究

作     者：杨硕 陈永辉 易子程 马梁 张桂昌 

作者机构：天津科技大学机械工程学院天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室 中国民航大学航空工程学院 

出 版 物：《机械科学与技术》 (Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：中央高校基本科研项目(3122018D015) 

主　　题：外物损伤 叶片 冲击位置 冲击次数 振动疲劳 疲劳强度 

摘      要：叶片受外物损伤后的高周疲劳是其主要失效形式之一。为研究外物损伤（foreign object damage，FOD）位置及数量对TC4钛合金振动疲劳强度的影响，基于落锤冲击实验系统，在不同位置、不同数量条件下进行TC4钛合金叶片模拟试件的外物损伤和振动疲劳实验，获得损伤试件疲劳强度与损伤位置、损伤数量之间的关系。研究结果表明：在相同冲击能量下，外物损伤发生在试件叶根时会出现最大的疲劳强度下降幅度，且下降幅度会随着冲击位置远离叶根而减小；经历双次冲击的模拟试件，其疲劳强度主要取决于最危险的那个缺口的位置。研究成果对于航空发动机压气机叶片的损伤容限设计及相关工程实践提供有益参考。