钛基复合材料压气机叶环应力的数值模拟

采用有限元分析方法，建立三维循环对称模型，对连续SiC纤维增强钛基复合材料压气机叶环的应力进行了研究。考虑周围基体包套和中心复合材料的热残余应力，重点分析了叶环尺寸、温度及基体材料性能对叶环应力分布的影响。结果表明，当叶环直径较小、工作温度较低时，叶环的最大环向应力点在内径；随着直径增大、工作温度升高，最大环向应力点出现在中心复合材料靠近内径一侧。基体材料的弹性模量、热膨胀系数和密度，对叶环的应力分布有重要影响，应尽量选择密度低、弹性模量和热膨胀系数较大的钛合金作为基体材料。