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《航空发动机强度与振动》习题
《航空发动机强度与振动》习题
中国民航飞行学院航空工程学院
2014-5-25
《航空发动机强度与振动》习题
第一章 转子叶片静强度计算 作业
一、简答题
1、发动机转子叶片主要承受哪些载荷？
2、转子叶片强度分析中，总体坐标系是如何定义的？
3、采用数值积分法计算转子叶片离心拉伸应力时，叶片是如何分段的？
4、请判断对错：压气机转子叶片工作时，叶尖截面的离心拉伸应力最大。
5、什么是罩量？什么是罩量调整？试以压气机转子叶片为例进行具体说明。
6、热应力的产生条件？
7、涡轮转子叶片伸长量的计算中，主要考虑那些伸长量？
8、判断对错：采用带冠叶片会增加叶片的离心拉伸应力水平。
9、如图所示为转子叶片某截面。
（1）在图中画出转子叶片截面的两个主惯性轴，并指出哪个是最小主惯性轴；哪个是最大主惯性轴？
（2 ）假设此叶片仅承受叶盆面上均匀的气动压力，请给出A 、B、C 三点处的应力状态。
二、计算及推导题
1、第一章作业，教材 20 页，习题 1-1。
习题 1-1 离心拉伸 气体力弯矩计算 离心力弯矩计算 合成弯矩
计算结果 应力 Mx,j气 My,j气 Mx,j离 My,j离 Mx,j合 My,j合
Mpa Nm Nm Nm Nm Nm Nm
0 —— —— —— —— —— —— ——
Ⅰ 39.74 4.54 -1.90 -0.28 5.53 4.26 3.63
Ⅱ 60.41 15.15 -6.35 -8.77 5.53 6.38 -0.82
Ⅲ 74.54 31.00 -13.00 -31.66 8.00 -0.66 -5.00
Ⅳ 87.74 56.83 -23.83 -56.09 70.91 0.73 47.09
Ⅴ 98.42 89.62 -37.57 -100.49 141.39 -10.87 103.82
第一章 转子叶片强度计算
2、等截面转子叶片离心拉伸应力计算。
某涡轮的转速为 4700r/min，转子叶片材料密度 8200kg/m3，叶尖截面 Z 轴坐标为 220mm，叶根截面 Z 轴坐标
为 140mm。求转子叶片中部截面离心拉伸应力？答案：15.89MPa
3、如图所示为某级压气机叶轮，共有 Q 片转子叶片。在平均半径处取高为单位 1，宽为一个栅距的气流通道，
已知气流通道进口和出口处的气流参数（如图所示），试推导出叶片单位叶高上受到的横向气体力的轴向分量
大小。（公式1-4 的推导）
4、在采用数值积分的方法计算转子叶片j 截面上承受的绕 Y 轴的气体力弯矩时，已知各段的横向气体力的 X
方向分量，各段的 Z 轴坐标（如图所示），试写出j 截面上承受的绕 Y 轴的气体力弯矩表达式。（公式1-9 的
推导）
3
《航空发动机强度与振动》习题
第二章 轮盘强度计算 作业
一、简答及推导
1、发动机轮盘工作中承受的主要载荷有哪些？
2、公式（2-6 ）平衡方程的推导？
3、求解三大类方程有哪两种方法？
K 2 1+3ν 2 αE r
4、σ K
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