本文主要研究航空发动机机匣对断裂叶片的包容性问题。 在90年实验基础上,本文又对四组不同尺寸单平板叶片和机匣的高速撞击模型进行了实验研究,得到四组实验结果。在四组实验中,叶片均被机匣成功包容。叶片在机匣上撞击出不同数目、深浅的凹坑。对于较高转速下飞断的长叶片,机匣上形成的第二个凹坑最深,叶片也卷曲厉害;而对于低速下飞断或者较短叶片,则一般会发生三次撞击,其中第一个凹坑最深,而叶片则没有很大的变形。叶片变形对撞击过程中机匣的受力情况影响很大。 结合90年和04年的实验研究数据,选取其中的四组,利用MSC.Dytran软件建立计算模型,对实验过程进行仿真模拟。计算结果和实验结果有较好的吻合,真实再现了叶片撞击机匣的过程,成功的预测了机匣的包容能力,验证了可使用仿真计算进行包容能力校核或设计新型包容结构。根据结构塑性动力学响应分析和叶片变形过程分析,指出叶片卷曲的形状对凹坑的分布起到决定性作用,并对影响叶片卷曲形状的飞断转速、抗弯刚度等参数进行了考察。根据撞击过程中能量的分配与吸收,将撞击过程分解为几个阶段,进一步弄清了叶片高速撞击机匣的机理。 本文建立的计算模型适用于不同材料、不同转速、不同结构的包容性问题,为进行机匣包容性研究提供了新方法,降低了实验费用和研发周期,对发动机机匣结构的改进研究有一定的实际意义。