● 摘要
在发动机的使用中存在着因固体颗粒冲蚀而造成的叶片损伤，冲蚀不仅导致了发动机性能的下降而且严重影响了飞行安全。本文以发动机叶片涂层为对象，研究其冲蚀磨损过程。在已有研究的基础上，提出了“碰撞有效影响区域”的概念，从而减少了对计算资源的需求，使得较大规模的固体颗粒连续冲蚀模拟得以实现。在预测叶片涂层的冲蚀过程时，首先对流场进行模拟，获得了固体颗粒碰撞初始速度、角度。其次，使用了SPH和有限元混合建模的方法模拟“碰撞有效影响区域”内材料受到多个固体颗粒连续冲蚀过程，获得了涂层材料的抗冲蚀磨损性能。并在此基础上对叶片涂层的损伤演化过程进行了模拟，初步预测了叶片涂层寿命并定性地给出了叶片涂层冲蚀磨损严重区域。