南京航空航天大学学报

作者：肖贾光毅，唐旭，张煜坤，陈勇

单位：中国航发商用发动机有限责任公司,上海 200241；,上海交通大学机械与动力工程学院,上海 201100；,上海交通大学机械与动力工程学院,上海 201100；,上海交通大学机械与动力工程学院,上海 201100;燃气轮机与民用航空发动机教育部工程研究中心,上海 201100；

关键词：低周疲劳寿命;风扇叶片;复合材料;有限元法;渐进损伤分析

基金：国家重点研发计划（2022YFB3709100）。

为考核层合结构复材风扇叶片在1.5倍离心载荷下的低周疲劳寿命，制备一批风扇叶片，在薄弱部位取样。通过建立层合结构风扇叶片有限元模型，模拟榫头的应力状态，从而确定拉伸载荷水平，开展拉-拉载荷低周疲劳测试。在相邻铺层间引入内聚力单元，并考虑榫头试样单向带面内损伤，模拟损伤变量随循环数累积的过程，增加虚拟拉伸载荷，得到榫头低周疲劳失效时刻的损伤状态。试验结果说明榫头元件形成分层裂纹的平均寿命为17 207 次循环，首次出现分层裂纹的位置基本一致。数值仿真结果表明榫头单向带基体和层间损伤累积引起裂纹扩展，导致低周疲劳失效。本研究可为建立层合结构复材风扇叶片低周疲劳寿命试验流程和疲劳失效判据提供支撑。

来源：2024年第3期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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