考虑包容性约束的加筋机匣轻量化设计

为保证飞机航行安全,航空发动机机匣需满足包容性要求以抵抗高能碎片的冲击。针对某型航空发动机内高压压气机机匣的轻量化设计需求,基于LS-DYNA进行包容性分析,揭示了传统光壁机匣与加筋机匣的包容机理,二者均通过鼓凸塑性变形吸收叶片动能。另外,为充分挖掘加筋构型的轻量化潜力,提出一种考虑包容性能的加筋机匣优化设计框架,主要包括：提出一种机匣厚度损伤包容准则,建立结合参数化建模、有限元分析及包容性判断的优化流程,采用自主研发的优化软件Deskopt进行优化迭代并输出最优加筋机匣构型。设计结果表明,相较传统光壁机匣构型,最优加筋机匣在保证包容能力的前提下实现减重20.86%。