【摘 要】
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想要取得发动机适航许可证,包容性试验必不可少;包容性试验的关键环节,在于如何顺利完成叶片飞脱(FBO)。航空发动机叶片为环氧树脂基碳纤维增强复合材料,因此研究不同爆炸方式对复合材料的分离效果,对完成叶片飞脱具有重要的意义。本课题利用数值仿真和爆炸分离试验,对以下四种爆炸分离方式进行了研究:(1)侧向开孔爆炸分离方式:沿靶板侧向开设装药孔,炸药爆炸产生的冲击波和爆生气体作用在靶板厚度方向上,使靶板成
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想要取得发动机适航许可证,包容性试验必不可少;包容性试验的关键环节,在于如何顺利完成叶片飞脱(FBO)。航空发动机叶片为环氧树脂基碳纤维增强复合材料,因此研究不同爆炸方式对复合材料的分离效果,对完成叶片飞脱具有重要的意义。本课题利用数值仿真和爆炸分离试验,对以下四种爆炸分离方式进行了研究:(1)侧向开孔爆炸分离方式:沿靶板侧向开设装药孔,炸药爆炸产生的冲击波和爆生气体作用在靶板厚度方向上,使靶板成功分离。试验结果表明:侧向开孔爆炸分离方式可以分离15mm和25mm层合板,但存在层间解离的问题。(2)法向开孔爆炸分离方式:沿靶板法向开设导向孔,两侧及中心位置开设导向槽。冲击波与爆生气体使开孔整体扩大,产生裂纹并扩张至导向槽处,实现靶板的分离。试验结果表明:法向开孔爆炸分离方式可以完成25mm层合板的分离任务,但针对15mm层合板的分离效果较差。(3)导爆索惯性约束爆炸分离方式:导爆索外附铜皮,与靶板直接接触,冲击波与爆生气体沿靶板厚度方向传播,使靶板被成功分离。试验结果表明:导爆索惯性约束爆炸分离方式可以完成15mm层合板的分离任务,但针对25mm层合板的分离效果较差。(4)线性聚能爆炸分离方式:在靶板表面安装聚能分离装置,利用高爆速药芯实现同时起爆。炸药爆炸形成聚能射流,成功分离靶板。试验结果表明:在0炸高的情况下,能成功分离15mm和25mm的层合板。建议在后续试验中调整装药量、装药结构及聚能罩参数,使聚能射流的能量更加集中,切口更加光滑。本文初步探究了不同爆炸方式对复合材料板的分离效果,确定最佳分离方式为线性聚能爆炸分离方式。通过后续优化试验,完善线性聚能分离方式,调整聚能分离装置参数,将有助于真实航空发动机包容试验的完成。图[70]表[16]参[64]
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