航空发动机变形齿的新材料设计与力学性能

来源期刊：材料导报2020年第2期

论文作者：刘兵飞 刘艳艳 周蕊

文章页码：2117 - 4280

关键词：航空发动机变形齿;功能梯度材料;形状记忆合金;有限元;

摘    要：为了克服航空发动机变形齿在循环使用过程中容易出现螺栓松弛和脱落等问题,本研究拟将呈梯度分布状态的形状记忆合金材料应用于航空发动机变形齿的设计中,构成由碳纤维复合板基片和形状记忆合金材料梯度复合而成的功能梯度变形齿装置。首先,给出了呈梯度分布状态的形状记忆合金复合材料层合板在变温作用下的热弹性本构模型;然后,对形状记忆合金层合板进行不同层数和组分含量设计,根据不同设计方案对航空发动机变形齿装置进行有限元建模,仿真分析该装置在变温作用下的应力分布、尖端挠度和应变分布等热力学性能;最后,结合正交分析,讨论不同设计因素对变形齿力学性能的影响。本工作可为形状记忆合金智能材料的进一步研究及其在航空航天等领域的工程应用提供理论基础与技术支撑。