航空工业受到世界上越来越多的国家重视，航空发动机是各种航天飞行器的心脏，因此，各个国家对航空发动机的研究也是越来越广泛深入。其中，在航空飞行器的整体设计研发中，对发动机机匣的包容性研究变得非常重要。许多国家的航空机构、相关的科研院所也对此进行了各种各样的包容性研究。79445

国外主要是围绕以下两个方面进行了研究：一方面是对发动机转子失效事故发生的时间、飞机的飞行状态以及失效的各个主要部位进行统计研究分析；另一方面是对发动机机匣的失效部分进行分析，旨在得出相适应的包容性设计规则，这样可以减少发动机发生非包容事故发生的次数。跟国外相比较而言，国内对有关方面的研究还比较缺乏，也还没有一系列一整套可以实施的具体方案。所以，我们还需要展开更多的相关研究工作。

1 国外研究状况

Mccarthy。D[5]研究了发动机转子叶片的大小、重量、能量的影响和英国发动机的动力。最大和最重的碎片时，产生的光盘转子断开的部分，他们是最具破坏性的，最有可能通过套管被包容。

WuR。w。H和witmer。E。A[6]开发了空间有限元方法来研究了反应密封环，可以进行大的弹性，塑性变形，并受到冲击转子片段，并与实验结果相比，他们的研究结果在一个旋转室设备。这是假设在接触时，只有正常产生的力量和摩擦力量被忽略，恢复系数用以表示完全弹性，完全塑性或中间行为接触，预测的环响应相当好，但预测的叶片断片运动是不令人满意的现象与实验观察。

Hagg。A。c和Sankey。G。O[7]进行了多次试验，从试验中，2个阶段的失效被确定。在1阶段，失效是由于压缩和剪切的材料在周边的影响区，2阶段的失效是由于拉伸应变超过了极限的故障材料的扩展体积。论文网

美国联邦航空局[8](简称FAA)也通过各种试验研究分析了航空发动机机匣的包容性问题。在1998年FAA做了T53涡轮碎片的包容问题研究，并且获得了相应的试验结果；1999年分别对大、小发动机非包容断片进行了分析，也完成了发动机断片的穿透试验；2000年又进行了2024一T3和Ti一6AI一4V合金机匣的包容性试验分析，也从中得出了机匣受高速撞击时的有关数据；FAA在2001年进行了钛和铝材料断片撞击弹道结构的试验，并发表了高级别包容系统结构的相关研究报告，FAA在2003年对Ti一6AI一4v合金和2024一T3合金的Johnson-Cook模型参数进行了研究分析。

S。Sarkar和S。N。Atiuri[9]使用非线性有限元分析软件DYNA3D数值模拟分析了机匣在非包容失效时飞断叶片的效果以及撞击时的动态响应，并对各种叶片断片去撞击机匣的过程展开分析，从中可以得到不同厚度的机匣的变形情况、叶片断片的剩余动能水平、撞击力的大小以及叶片是否被包容或者说被击穿等数值结果，将试验结果与此作比较。AstridKraus和JorgFrischbier[10]也用动力分析软件LS一DYNA对涡轮机受飞断叶片撞击的过程进行了模拟，分析了断片是否被机匣包容的问题，也得出了机匣包容能力的评价方法。

2 国内研究状况

国内各科研机构在很早前也已展开对航空发动机机匣的包容性研究，并跟踪研究了转子的失效情况。在八五期间，我国606所委托了624所进行了叶片包容性的预测方法研究，单个叶片去撞击发动机机匣的包容过程分析也得到了探究。

张伯熹、宣海军、吴荣仁[4]，进行的叶片包容试验在高速试验旋转台上展开，从试验结果中得知了叶片的长度和动能水平对各部件的撞击变形情况及破坏结果会产生很大的影响。含有高能量的长叶片撞击将产生大变形，叶片受力弯曲成U形，机匣也由于第二次的撞击被撕裂击穿。当然，叶片比较短的时候，就算其具有相对高的撞击动能，这对机匣产生的破坏也不会太大。 航空发动机机匣的包容性国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_91831.html