复合材料钛合金混合结构风扇叶片研制关键技术

发布时间: 2022-09-30

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术转让

成果类型：发明专利,软件著作权

行业领域：

航空航天技术,高端装备制造产业,制造业

成果介绍

团队开发了一款具有完全自主知识产权的轻质大涵道比风扇叶片，建立了叶片强度模型。该叶片整体为“三明治”硬夹芯结构，由金属和树脂基复材共同构成，叶片减重 61%以上，且满足叶片抗鸟撞、疲劳寿命等强度设计要求。突破了国外知识产权壁垒和技术垄断。主要技术指标达到国际领先水平，展示了该风扇叶片应用于商用大涵道比涡扇航空发动机的巨大潜力，为我国航空发动机轻质风扇叶片的研制积累了非常有价值的设计、试验及制造等方面的数据及经验。

成果亮点

开创性地建立了混合结构风扇叶片强度模型和数值分析方法；开发了适用于风扇叶片结构特征和载荷的缝合界面区块化设计方法和工艺，突破了复材-金属高强度界面技术；建立了面向冲击的风扇叶片结构优化流程和工具，攻克了新型风扇叶片多参数、多目标、非线性高效结构优化难题；全面攻克了新型风扇叶片的制造关键技术：创造了超大尺寸超厚三维机织风扇叶片预制体最大规格记录，开发了金属内嵌件的柔性定位技术和多尺度微通道定向流设计方法，研制了非等温 RTM 模具系统和多点复合注射系统，实现了全域、全时程温度和压力精确调控，解决了金属-复材共固化变形协同、大变形变厚度复杂夹层结构成型缺陷等问题。

团队介绍

中国航发商用航空发动机有限责任公司曹源博士、倪晓琴工程师、刘传欣工程师等组成了航空发动机风扇叶片设计团队，基于超级计算机的结构动力学并行算法设计、软件开发与工程应用，突破了一系列工程难题、问题，开创性的打造了具有我国自主知识产权的风扇叶片，为我国航空高端装备自主可控做出了重要贡献。

成果资料