近期，我校机械设备健康维护湖南省重点实验室“高端装备智能感知与运维”团队21级硕士生杨平平在航空发动机冲蚀损伤方向取得新进展，相关研究成果以“Influence of SiO2 and Al2O3 particles on erosion wear of aero-compressor blades”为题，发表在机械工程领域国际顶尖学术期刊《Wear》（中科院一区TOP，IF: 4.695）。该论文是在实验室主任宾光富教授，岳文辉教授和陈安华教授联合指导下完成的部分研究成果，也是杨平平以第一作者继“Review of damage mechanism and protection of aero-engine blades based on impact properties”为题，发表在《Engineering Failure Analysis》（中科院二区，IF: 3.634）以来的进一步创新性研究成果。

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涡轴发动机作为直升机的核心动力装置，其性能对直升机安全稳定运行有着决定性影响。当直升机在高原、沙漠等恶劣环境中执行灾后救援、物资运输和作战护航任务时，涡轴发动机压气机会不可避免地吸入固体颗粒，可能导致压气机叶片损伤，严重危及直升机运行安全。然而，现有研究主要集中于SiO2颗粒对压气机叶片冲蚀磨损的影响，但涡轴发动机压气机在实际运行过程中吸入固体颗粒包含有Al2O3颗粒。SiO2和Al2O3颗粒由于硬度和密度等存在差异，导致其吸入压气机后对叶片造成的损伤特性各异。鉴于此，该研究以某型涡轴发动机前1.5级压气机模型为对象，设计SiO2和Al2O3颗粒测速实验和钛合金冲蚀磨损实验方案，构建Tabakoff冲蚀磨损模型。采用气固两相流法分析两种颗粒的运动轨迹和运动速度，得到了叶片磨损集中区域和磨损率，揭示了两种属性颗粒对叶片冲蚀磨损规律的影响。相关研究结论可为恶劣环境下涡轴发动机压气机叶片抗外物损伤设计和转子振动特性分析提供借鉴，对于提升直升机全天候、全疆域和立体化服役能力具有重要的工程实际意义。

▲研究成果

该研究得到了国家自然科学基金（No. 52175091、52075165）等项目资助。据悉，杨平平作为主要负责人参与申报国家自然科学基金、省重点研发计划、省自然科学基金等国家级和省级科研项目，作为核心技术人员参与中国航发608所、中车时代新材等企业关于发动机冲蚀损伤、发动机落震方案等攻关项目，在论文发表、专利撰写、项目研究、仿真分析和工程测试等方面积累了较为丰富的经验。同时，按照团队课题组研究生“六个一”培养要求，积极开展国内外学术交流，在2023年（第六届）中国航空科学技术大会和第十四届全国表面工程大会上各投稿录用会议论文1篇。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.wear.2023.204992

（一审：李海屿 二审：王 虎 三审：李洪华）