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航空发动机Aeroengine收稿日期：2021-09-23作者简介：姜凯（1997），男，硕士，研究方向为航空发动机结构仿真；E-mail ：*****************。
引用格式：姜凯，陈伟，韩佳奇，等.鸟撞发动机整机响应显式-隐式仿真[J].航空发动机，2023，49（1）：109-114.JIANG Kai ，CHEN Wei ，HAN Jiaqi ，et al.Explicit-implicit simulation of engine response under bird impact[J].Aeroengine ，2023，49（1）：109-114.鸟撞发动机整机响应显式-隐式仿真姜凯，陈伟，韩佳奇，刘璐璐，赵振华，罗刚（南京航空航天大学，南京210016）摘要：为了研究鸟撞作为一种典型的突加高能载荷对航空发动机关键承力构件和发动机结构安全性的影响，以某大涵道比涡扇发动机为研究对象，针对其在遭遇鸟撞后不同响应阶段的特点，使用建模软件UG 和商用仿真软件Hypermesh 和LS-DYNA ，开发了1套鸟撞突加高能载荷作用下发动机整机动态响应分析模型，建立了航空发动机整机显式或隐式长时分析流程和方法，对比了不同分析方法的优缺点，验证了不同方法在鸟撞后发动机不同动态响应阶段整机响应规律研究中各自的优越性。
结果表明：鸟撞击对航空发动机的影响主要体现在撞击阶段的叶片变形和后撞击响应阶段的不平衡载荷对承力构件的影响，且采用显式-隐式结合的方式进行分析具有较好的效果。
该研究结果对于航空发动机在其他突加高能载荷作用下不同动态响应阶段的整机动态响应规律研究具有一定参考价值。
关键词：鸟撞；整机响应；突加高能载荷；长时分析；载荷传递；轴心轨迹；航空发动机中图分类号：V231.9文献标识码：Adoi ：10.13477/ki.aeroengine.2023.01.015Explicit-implicit Simulation of Engine Response Under Bird ImpactJIANG Kai ，CHEN Wei ，HAN Jia-qi ，LIU Lu-lu ，ZHAO Zhen-hua ，LUO Gang（College of Energy and Power ，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics ，Nanjing 210016，China ）Abstract ：In order to study the impact of bird strike as a typical sudden high-energy load on the safety of aeroengine key load-bearing components and engine structure,a large bypass ratio turbofan engine was taken as the research object.Aiming at the characteristics of dif⁃ferent dynamic response stages of bird strike,using modeling software UG and commercial simulation software Hypermesh and LS-DYNA,a set of dynamic response analysis model of the whole engine under sudden high-energy load like bird strike was developed,the explicit or implicit long-term analysis process and method were established ，and the advantages and disadvantages of different analysis methods for studying the engine response under sudden high-energy load was compared.Their superiority of different methods in the study of engine re⁃sponse laws in different dynamic response stages after a bird strike were verified.The results show that the influence of bird impact on aero⁃engine is mainly reflected in the blade deformation in the impact stage and the influence of unbalanced load in the post impact response stage on the load-bearing components,and the combination of explicit and implicit analysis is comparatively effective.The research result is a valuable reference for the study of whole engine dynamic response law of the in different dynamic stages under other sudden high-ener⁃gy loads.Key words ：bird strike ；engine response ；sudden high-energy load ；long-term analysis ；load transfer ；axis center trajectory ；aeroengine0引言飞机在服役期间经常会遭遇鸟撞事件，由于飞机发动机迎风面积占飞机迎风面积的比例较大，且发动机对外物有着巨大的吸力，因此绝大部分鸟都会撞到发动机上导致发动机出现高能载荷突增的工况，使其安全性受到很大影响。
Omega学习手册Omega学习手册 0前言 (9)第一章陆地观测系统定义 (10)1.0 技术讨论 (10)1.1 模块简介 (10)1.2 Database and Line Information 观测系统和测线信息 (15)1.3 Geometry Database Creation 观测系统数据库创建 (15)1.4 Primary and Secondary Data Tables (16)1.5 Pattern Specifications (16)1.6 Field Statics Corractions (16)1.7 Trace Editing 道编辑 (19)第二章静校正 (24)第一节2-D 折射静校正（EGRM） (24)1.0 技术讨论 (24)1.1 简介 (24)1.2 第一步——对拾取值进行处理 (25)1.3 第二阶段---建立折射模型 (37)1.4 第3步——计算静校正 (46)1.5 特别选件 (49)1.6 海洋资料处理要考虑的因素 (53)1.7 控制手段 (53)参考文献： (63)3.0 道头总汇： (63)第二节三维折射波静校正 (64)1.0 技术讨论 (64)2.0 二维与三维折射静校正方法 (64)1.2 折射静校正计算原理 (65)1.3 初始值的给定 (67)1.4 最小二乘法延迟时的计算 (67)1.5 iterations (75)1.6 Diving Waves (81)1.7 建立折射模型 (84)1.8 uphole options (86)1.9 water uphole corrections (87)1.10 用井口信息修正风化层速度 (88)1.11 静校正量的计算 (89)1.12 地表基准面和剩余折射静校正 (90)1.13 定义偏移距范围 (91)1.14 定义速度 (91)1.15 延迟时控制 (92)1.16 观测系统、辅助观测系统和一些道头字的输入要求 (92)1.17 输出的库文件和道头字 (96)第三节反射波剩余静校正(miser) (97)2.0 地表一致性剩余静校正 (98)3.0 非地表一致性静校正 (102)第四节反射波最大叠加能量静校正计算 (103)1.0 模块简介： (104)2.0 应用流程： (105)3.0 分子动力模拟法的理论基础： (106)4.0 模块中参数的设计 (106)5.0 应用实例及效果分析 (110)第五节波动方程基准面校正 (113)1.0 技术讨论 (113)1.1 理论基础 (115)1.2 波动方程层替换的应用 (117)1.4 模块算法 (118)1.5 应用的方法 (120)第三章地表一致性振幅补偿 (127)第一节地表一致性振幅补偿–拾取（1） (127)1.0 技术讨论 (127)1.1 概况 (127)1.2 地表一致性振幅补偿流程 (128)1.3 振幅统计 (128)1.4 预处理/道编辑 (129)1.5 自动道删除 (129)1.6 模块输出 (130)1.7 分析时窗 (130)2.0 道头字总结 (131)3.0 参数设置概要 (131)4.0 参数设置 (131)4.3 Amplitude Reject Limits (132)第二节地表一致性振幅补偿–分解（2） (133)目录 (133)一、技术讨论 (134)二、道头字总结 (148)三、参数设置概述 (148)四、参数设置(简) (148)第三节地表一致性振幅补偿–应用（3） (149)目录 (149)一、技术讨论 (150)1.1 背景 (150)1.2 SCAC处理过程的流程图 (150)1.2.1 HIDDEN SPOOLING (151)1.3 模块概论 (152)二、道头字总结 (152)三、参数设置概述 (152)五、参数设置(略) (153)5.1 General (153)5.2 SCAC Term Application (153)5.3 Printout Options (153)第四节剩余振幅分析与补偿 (153)1.0 技术讨论： (153)1.1 背景 (154)1.2 模块的输入和输出 (155)1.3 分析过程概述 (155)1.4 分析参数表 (159)1.5 设置网格范围 (164)1.6 分析用时间门参数设定 (166)1.7 时空域加权 (167)1.8 打印选项参数设置 (168)1 .9 应用过程综述 (168)1.10 应用参数设置 (171)1.11 应用时间门参数设置 (173)1.12 RAC函数的质量控制 (174)1.13 在振幅随偏移距变化（A VO）处理中的注意事项 (175)1.14 背景趋势推算 (176)2.0 道头字总结 (176)3.0 参数设置摘要 (176)4.0 设置参数 (176)4.1 Units (176)4.2 General (176)4.3 Analysis (177)Primary Auto Range： (180)Secondary Auto Range： (180)4.6 Primary Manual Range 用于划分面元的首排序范围确定（手动设置） (180)4.7 Secondary Auto Range：用于划分面元的次排序范围确定（手动设置）1804.8 Analysis Time Gates ：分析时间门参数（可选） (181)4.9 Temporal Smoothing Weights at Top of Data （可选） (181)4.10 Temporal Smoothing Weights at Bottom of Data（可选） (181)4.11 Primary Spatial Smoothing Weights（可选） (182)4.12 Secondary Spatial Smoothing Weights（可选） (182)4.13 Application (182)4.14 Application Time Gates (183)5.0 参考流程 (183)第四章 (185)第一节瞬时增益 (185)1.0 技术讨论 (185)第二节指数函数增益 (188)1.1 背景 (188)1.2 梯度平滑 (189)2.0 道头总结 (191)3.0 参数设置概要 (191)4.0 参数设置 (191)4.1 General (191)5.0 应用实例 (192)第四章反褶积 (195)第一节地震子波处理(SWP)指导 (195)辅导班Tutorial (195)辅导班1 快速漫游（Quick Tour） (195)概要 (195)快速漫游: 基本训练 (195)辅导班2 –a 为信号反褶积准备一个子波 (203)辅导班2 –b 从野外信号中消除原始的仪器响应影响 (204)辅导班２–c 建立新的仪器响应和新的整形算子 (209)辅导班２– d 将滤波器保存到带通滤波作业文件中 (211)辅导班３用尖脉冲的逆做特征信号反褶积 (213)第二节子波转换应用指导 (215)子波训练 (215)第三节地表一致性反褶积分析 (218)地表一致性谱分解 (225)地表一致性反褶积算子设计 (249)反褶积算子的应用 (255)第四节谱分析 (273)第五节地表一致性反褶积分析 (297)第六节地表一致性谱分解 (302)第八节地表一致性反褶积算子设计 (320)第九节反褶积算子的应用 (325)第六章动校正 (345)第一节视各向异性动校正 (345)第七章各种理论方法简介 (355)第一节层速度反演方法简介 (355)1.1 层速度反演的几种方法 (355)1.1.1 相干反演 (356)1.1.2 旅行时反演 (357)1.1.3 叠加速度反演 (358)2.1 二维层速度反演 (359)2.1.1 相干反演计算的偏移距范围 (359)2.1.2 单个CMP位置超道集的选择 (359)2.1.3 相干反演中的互相关 (360)2.1.4 不确定值 (360)2.1.5 速度的横向变化 (360)3.1 三维层速度反演 (361)3.1.1 方位角范围 (361)3.1.2 相干反演 (362)3.1.3 叠加速度反演 (363)3.1.4 方位角 (364)3.1.5 DMO (364)3.1.6 射线追踪 (364)第二节射线偏移方法简介 (365)1.1 射线偏移 (365)1.2 向射线偏移与成像射线偏移 (367)第三节层位正演方法简介 (368)1.1 层位正演 (368)1.2 零偏移距正演 (369)1.3 成像射线追踪－从深度域到时间偏移域的零偏移距正演 (369)1.4 CMP射线追踪 (371)1.5 CRP正演 (371)1.6 3D正演 (372)1.7 速度正演 (372)1.8 浮动基准面与静校正的处理 (372)第四节扩展STOLT--FK 偏移 (373)概述 (373)1.0 技术讨论 (373)1.1 背景 (374)1.2 扩展STOLT算法 (374)1.3 扩展STOLT偏移的推荐参数 (376)1.4 截断速度和W因子 (377)1.5 框架速度（frame velocity） (378)1.6 速度的横向变化 (378)1.7 速度输入 (378)1.8 三维偏移 (379)1.9 反偏移 (379)1.10 反偏移到零偏移距的处理 (379)1.11 充零方式镶边 (380)1.12 边界处理 (380)1.13 频率内插 (381)1.14 随机波前衰减 (381)1.15 三维偏移中少道的情形 (381)1.16 时间内插 (381)第五节DMO 准备模块 (381)概述: (382)1.0 技术讨论： (382)1.1 理论基础 (382)1.2 递进叠加文件 (382)1.3 速度监控和非矩形网格 (383)1.4 倾角加权表 (383)1.5 统计分析 (383)1.6 层位属性分析 (384)1.7 位图化（Bitmapping） (384)1.8 均衡DMO (384)1.9 限定边界DMO (385)1.10 随意边界DMO (386)1.11 3D DMO Monitor (389)DMO 倾角校正 (390)（DMO X-T STACK）（2） (390)概述: (390)1.0 技术讨论 (390)1.1 简介 (390)1.2 递进叠加 (390)1.3 倾角时差校正（Dip Moveout）-DMO (391)1.4 处理类型 (392)1.5 DMO应用模式 (392)1.6 算子设计 (393)1.7 递进叠加文件 (393)1.8 固定边界和随意边界中的分片段叠加 (393)1.9 运行时间 (394)1.10 DMO处理流程 (394)DMO 输出模块 .............................................................................................................. - 396 - （DMO X-T OUT）（3）........................................................................................................ - 396 - 第八章多波多分量................................................................................................................ - 397 - 第一节多分量相互均衡.............................................................................................. - 397 -1.0 技术讨论......................................................................................................... - 397 -1.1 引言................................................................................................................. - 397 -1.2 数据的输入/输出............................................................................................ - 397 -1.3 背景介绍......................................................................................................... - 398 -1.4 原理................................................................................................................. - 398 -1.5 道头字集......................................................................................................... - 400 -1.6 三维实例......................................................................................................... - 401 -1.7 操作指南......................................................................................................... - 404 -第二节S波两分量旋转合成....................................................................................... - 408 -1.1 引言................................................................................................................. - 408 -1.2 背景介绍......................................................................................................... - 409 -1.3 输入数据......................................................................................................... - 410 -1.4 旋转的应用..................................................................................................... - 412 -1.5 测算水平方向................................................................................................. - 416 -第三节转换波速度比（Vp/Vs）计算 ..................................................................... - 417 -1.0 技术讨论......................................................................................................... - 418 -1.1 引言................................................................................................................. - 418 -1.2 输入速度和Vp/Vs文件 ................................................................................ - 418 -1.3 输出速度和Vp/Vs文件 ................................................................................ - 420 -1.4 有效Vp/Vs比值计算 .................................................................................... - 420 -1.5 S波速度计算(Vs) .......................................................................................... - 421 -1.6 平均Vp/Vs比值计算 .................................................................................... - 424 -第四节共转换点计算(CCP_BIN) ............................................................................. - 424 -1.0 技术简介......................................................................................................... - 425 -1.1 基础原理......................................................................................................... - 425 -1.2 更新道头字..................................................................................................... - 427 -1.3 输入速度和Vp/Vs比率文件 ........................................................................ - 427 -1.4 共转换点的计算方法..................................................................................... - 428 -1.5 时窗................................................................................................................. - 430 -1.6 操作指导......................................................................................................... - 431 -1.7 有关提高运行效率的指导............................................................................. - 433 - 第九章模型建立.................................................................................................................. - 435 - 第一节地震岩性模型建立.......................................................................................... - 435 -1.0 技术讨论......................................................................................................... - 435 -SLIM处理 ............................................................................................................... - 435 -1.2 概述................................................................................................................. - 436 -1.3 SLIM模型研究 .............................................................................................. - 437 -1.4 输入层的细分................................................................................................. - 441 -第二节地震岩性模拟属性分析.............................................................................. - 442 -1. 0 技术讨论........................................................................................................ - 442 -1.1 地震模拟模型处理......................................................................................... - 442 -1.2 概要............................................................................................................... - 442 -1.3 地震记录输入................................................................................................. - 443 -1.4 合成地震记录剖面图..................................................................................... - 443 -1.5 地球物理属性................................................................................................. - 444 -1.6 测井记录数据................................................................................................. - 445 -1.7 显示................................................................................................................. - 445 -第三节地震正演模拟模型生成................................................................................ - 445 -1.0 技术讨论......................................................................................................... - 445 -1.1 地震正演模拟模型处理................................................................................. - 446 -1.2 概要................................................................................................................. - 446 -1.3 SLIM模型讨论 .............................................................................................. - 446 -1.4 输入层的细分................................................................................................. - 450 -1.5 井记录............................................................................................................. - 451 -1.6 密度是速度的函数......................................................................................... - 451 - 第四节地震岩性模型优化.......................................................................................... - 453 - 技术讨论.................................................................................................................. - 453 -1.1 地震岩性模拟过程......................................................................................... - 453 -1.2 概要................................................................................................................. - 453 -1.3 问题的公式化................................................................................................. - 453 -1.4 计算方法......................................................................................................... - 455 -1.5 影响区域......................................................................................................... - 462 - 第五节地震岩性模拟控制点定义.............................................................................. - 464 -1.0 技术讨论......................................................................................................... - 464 -1.1 概要................................................................................................................. - 464 -1.2 二维控制点组................................................................................................. - 465 -1.3 三维控制点组................................................................................................. - 467 -前言自西方地球物理公司Omega处理系统引进以来，通过我院处理人员的不断开发，目前已成为西北分院的主力处理系统。
