树脂基复合材料风扇机匣安装边连接强度研究

刘豫霖，温卫东，崔海涛，张宏建

(南京航空航天大学 能源与动力学院，江苏 南京 210016)

0 引言

复合材料的飞速发展，给航空发动机结构材料的使用提供了新的选择，由原先单一地使用金属材料，逐渐发展到今天大比重地运用复合材料。航空发动机安装边为典型的法兰螺栓连接结构，且多采用不含垫片的螺栓联结结构形式。随着复合材料在航空发动机上大量应用，基于《航空发动机设计手册》的传统经验公式进行的金属材料结构强度分析方法已经趋于落后，一些传统经验公式已不能满足现代结构设计的要求，亟待一些新的设计方法来加以完善和提高。

目前国内外研究人员针对安装边机械连接结构已开展大量的试验研究与理论分析。MAYURAM M M等[1]分析了燃气涡轮发动机中螺栓联接的计算分析方法，分析了金属机匣法兰厚度、高度和螺栓的比例在不同轴向力和气体压力下的应力和变形。GALAI H和BOUZID A H[2]简化了机匣模型，使用有限元计算和环形板理论进行分析比较，得到了比较好的结果。郑权等[3]对单点L型复合材料机械连接接头的承载能力与失效行为进行研究，还探究不同铺层所占比例对于L型复合材料机械连接接头承载能力的影响。陈佳等[4]通过试验研究表明在连接点粘接金属垫片，可以有效提升复合材料L型端框接头的拉伸承载能力。

国内外学者虽对安装边机械连接结构的研究取得了一些成果，但对于复合材料机匣安装边这一典型结构的关注较少。……