(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210885307.9 (22)申请日 2022.07.26 (71)申请人 中国航发沈阳发动机 研究所 地址 110015 辽宁省沈阳市沈河区万 莲路1 号 (72)发明人 张海洋　韩方军　邵帅　王相平　 王华　李莹　陈育志　李晓冲　 肇启文　 (74)专利代理 机构 北京航信高科知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11526 专利代理师 王伟立 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01)G06F 119/18(2020.01) G06F 119/20(2020.01) (54)发明名称 一种航空发动机风扇转子叶片凸肩抗鸟撞 设计方法 (57)摘要 本申请一种航空发动机风扇转子叶片凸肩 抗鸟撞设计方法， 包括： 针对需要考核的所有鸟 撞状态开展风扇转子叶片鸟撞仿真分析或者试 验， 获得鸟撞击后的凸肩损伤情况， 包括凸肩根 部是否出现撕裂裂纹、 凸肩工作面是否出现错位 搭接、 凸肩工作面是否出现尖部碰撞， 若凸肩根 部出现撕裂裂纹则对凸肩根部的倒角进行改进， 凸肩工作面出现错位搭接， 则对凸肩工作面径向 长度进行改进， 若凸肩工作面出现尖部碰撞， 则 对凸肩工作面角度进行改进， 直到凸肩根部未出 现裂纹、 凸肩工作面未出现错位搭接、 凸肩尖部 未发生碰撞损伤。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 115114735 A 2022.09.27 CN 115114735 A 1.一种航空发动机风扇转子叶片凸肩抗鸟撞设计方法， 其特征在于， 所述设计方法包 括： S1、 针对需要考核的所有鸟撞状态开展风扇转子叶片鸟撞仿真分析或者试验， 获得鸟 撞击后的凸肩损伤情况； S2、 根据步骤S1中获得的鸟撞击后凸肩损伤情况判断凸肩根部是否出现撕裂裂纹， 如 果未出现裂纹， 则进行步骤S4的设计； 若出现裂纹， 则开展步骤S3的改进设计； S3、 当凸肩根部出现裂纹时开展凸肩根部的倒角改进设计， 改进时使凸肩根部对应区 域的厚度增 加， 并针对改进后的叶片开展步骤S1～步骤S3， 直到凸肩根部未 出现裂纹； S4、 在凸肩根部裂纹未出现后， 判断凸肩工作面是否出现错位搭接， 若凸肩工作面未出 现错位搭接， 则进行步骤S6的设计； 若凸肩工作面出现错 位搭接， 则开展步骤S5的改进设计 S5、 当凸肩工作面出现错位搭接时开展凸肩工作面径向长度改进设计， 并针对改进后 的叶片开展步骤S1～步骤S5， 直到凸肩根部未 出现裂纹， 凸肩工作面未 出现错位搭接； S6、 在凸肩工作面未出现错位搭接后， 判断凸肩工作面是否出现尖部碰撞， 若未出现凸 肩尖部碰撞损伤， 则完成凸肩设计； 若出现凸肩尖部 碰撞损伤， 则开展步骤S7的改进设计； S7、 当出现凸肩尖部碰撞损伤时开展凸肩工作面角度改进设计， 并针对改进后的叶片 开展步骤S1～步骤S7， 直到凸肩根部未出现裂纹、 凸肩工作面未出现错位搭接、 凸肩尖部未 发生碰撞损伤。 2.如权利要求1所述的航空发动机风扇转子叶片凸肩抗鸟撞设计方法， 其特征在于， 在 凸肩根部的倒角改进设计时， 凸肩根部倒角改进设计参数包括凸肩根部倒角半径R和根部 倒角延长距离L。 3.如权利要求2所述的航空发动机风扇转子叶片凸肩抗鸟撞设计方法， 其特征在于， 通 过增大凸肩根部倒角半径R， 同时使根部倒角延迟距离L到叶身， 实现凸肩根部对应区域的 厚度增加。 4.如权利要求1所述的航空发动机风扇转子叶片凸肩抗鸟撞设计方法， 其特征在于， 在 凸肩工作面径向长度改进设计时， 凸肩工作面径向长度改进设计参数包括凸肩工作面径向 长度H。 5.如权利要求4所述的航空发动机风扇转子叶片凸肩抗鸟撞设计方法， 其特征在于， 通 过增大凸肩工作面径向长度H实现凸肩工作面径向长度改进设计。 6.如权利要求1所述的航空发动机风扇转子叶片凸肩抗鸟撞设计方法， 其特征在于， 在 凸肩工作面角度改进设计时， 凸肩工作面角度改进设计参数包括凸肩工作面角度 θ 。 7.如权利要求6所述的航空发动机风扇转子叶片凸肩抗鸟撞设计方法， 其特征在于， 通 过减小凸肩工作面角度 θ 实现凸肩工作面角度改进设计。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115114735 A 2一种航空发动机风扇转子叶片凸肩抗鸟撞设计方 法 技术领域 [0001]本申请属于航空发动机技术领域， 特别涉及一种航空发动机风扇转子叶片凸肩抗 鸟撞设计方法。 背景技术 [0002]航空发动机鸟撞一直是严重危害飞机飞行安全的重大事故， 航空发动机鸟撞后， 飞鸟会撞击到发动机进口的风扇转子叶片， 不仅导致叶片产生凹陷、 变形、 撕裂裂纹、 掉块、 断裂， 同时对于带凸肩的风扇转子叶片会导致凸肩根部出现撕裂裂纹、 工作面碰伤、 掉块、 错位搭接等， 凸肩根部撕裂裂纹会进一步引起大面积前缘掉块， 工作面碰伤掉块会打伤后 端结构， 凸肩工作面错位搭接会导致叶片失去减振作用， 引起叶片出现高周疲劳破坏， 在罗 罗公司和GE公司的鸟撞损伤分级中， 凸肩损伤和凸肩错 位搭接都属于严重的结构损伤。 [0003]现有技术中对于风扇转子叶片抗鸟撞设计， 通常基于叶片前缘调节角度来实现叶 片抗鸟撞设计， 但对于风扇转子叶片凸肩的抗鸟撞设计， 目前还没有任何方法。 发明内容 [0004]本申请的目的是提供了一种航空发动机风扇转子叶片凸肩抗鸟撞设计方法， 以解 决或减轻背景技 术中的至少一个问题。 [0005]本申请的技术方案是： 一种航空发动机风扇转子叶片凸肩抗鸟撞设计方法， 所述 设计方法包括： [0006]S1、 针对需要考核的所有鸟撞状态开展风扇转子叶片鸟撞仿真分析或者试验， 获 得鸟撞击后的凸肩损伤情况； [0007]S2、 根据步骤S1中获得的鸟撞击后凸肩损伤情况判断凸肩根部是否出现撕裂裂 纹， 如果未 出现裂纹， 则进行步骤S4的设计； 若出现裂纹， 则开展步骤S3的改进设计； [0008]S3、 当凸肩根部出现裂纹时开展凸肩根部的倒角改进设计， 改进时使凸肩根部对 应区域的厚度增 加， 并针对改进后的叶片开展步骤S1～步骤S3， 直到凸肩根部未 出现裂纹； [0009]S4、 在凸肩根部裂纹未出现后， 判断凸肩工作面是否出现错位搭接， 若凸肩工作面 未出现错位搭接， 则进 行步骤S6的设计； 若凸肩工作面出现错位搭接， 则开展步骤S 5的改进 设计 [0010]S5、 当凸肩工作面出现错位搭接时开展凸肩工作面径 向长度改进设计， 并针对改 进后的叶片开展步骤S1～步骤S5， 直到凸肩根部未 出现裂纹， 凸肩工作面未 出现错位搭接； [0011]S6、 在凸肩工作面未出现错位搭接后， 判断凸肩工作面是否出现尖部碰撞， 若未出 现凸肩尖部碰撞损伤， 则完成凸肩设计； 若 出现凸肩尖部碰撞损伤， 则开展步骤S7的改进设 计； [0012]S7、 当出现凸肩尖部碰撞损伤时开展凸肩工作面角度改进设计， 并针对改进后的 叶片开展步骤S1～步骤S7， 直到凸肩根部未出现裂纹、 凸肩工作面未出现错位搭接、 凸肩尖 部未发生碰撞损伤。说　明　书 1/3 页 3 CN 115114735 A 3