用于弹性轴承支撑件的方法和系统与流程

文档序号:14294608阅读:226来源:国知局

本发明的领域大体上涉及燃气涡轮发动机,并且更特定来说涉及用于燃气涡轮发动机的负载减少组件。



背景技术:

燃气涡轮发动机通常包括转子组件、压缩机和涡轮。转子组件包括风扇,风扇包括从连接到转子轴的风扇轮毂径向向外延伸的风扇叶片阵列。转子轴将电力和旋转运动从涡轮传送到压缩机和风扇,并且使用沿着转子轴轴向地间隔的多个轴承组件而支撑。另外,转子组件具有穿过转子组件重心的旋线轴线。已知轴承组件包括滚动元件和成对座圈,其中滚动元件支撑在成对座圈内。转子组件通常支撑在三个轴承组件上,所述三个轴承组件中的一个是推力轴承组件且另两个是滚柱轴承组件。推力轴承组件支撑转子轴,并且支撑转子轴组件的轴向和径向移动。其余滚柱轴承组件支撑转子轴的径向移动。

在发动机的操作期间,风扇叶片的片段可能变得与叶片的剩余部分和转子组件分离。这通常被称为风扇叶片断裂或叶片脱离(afanbladeoutorablade-off)(fbo)事件。因此,可能在转子组件内引发(induce)大体上由风扇轴轴承、风扇轴承支撑件和风扇支撑框架承载的相当大的旋转不平衡负载。

为减少不平衡负载的影响,至少一些已知发动机包括用于风扇转子支撑系统的支撑部件,所述部件经大小设定以为风扇支撑系统提供额外强度。然而,增加支撑部件的强度也会增加发动机的整体重量,并且当发动机在未发生相当大的转子不平衡的情况下操作时也会降低发动机的整体效率。

其它已知发动机包括轴承支撑件,所述轴承支撑件包括将风扇转子与风扇支撑系统脱离的机械削弱区段或主熔断器(primaryfuse)。在这类事件期间,风扇轴寻找接近其不平衡重心的新的旋转中心。这个熔断器区段与转子间隙余量的组合被称作负载减少装置(lrd)。lrd减少到风扇支撑系统的旋转动态负载。在主熔断器失效之后,俯仰(pitching)风扇转子常常将较大力矩引发到下一最接近轴承。下一最接近轴承被称为二号轴承位置。引发到二号轴承的力矩会将高弯曲和应力负载局部地引发到风扇转子。为减轻高弯曲应力,常常在fbo期间软化或释放二号轴承位置的径向和俯仰旋转刚度。

在fbo之后,通常允许风扇在称为自旋(windmilling)的过程中旋转,使得减少由发动机引发的阻力。然而,在自旋期间,由转子组件引发且由风扇轴承承载的负载低于fbo期间的负载。因而,lrd增加自旋期间发动机内的振动,这是因为释放了二号轴承位置的刚度。



技术实现要素:

在一个方面中,一种形状记忆合金重连接器装置包括:径向内部凸缘,其包括圆形剖面;径向外部凸缘,其包括圆形剖面;以及腹板(web)部件,其包括在所述径向内部凸缘与所述径向外部凸缘之间轴向地延伸的轴向部分,所述腹板部件由形状记忆合金(sma)材料形成。

在另一方面中,一种混合式轴承支撑系统包括:轴延伸部,其在所述轴延伸部的径向内端处固定地连接到可旋转部件,所述轴延伸部的径向外端固定地连接到支撑所述可旋转部件的轴承的可旋转座圈;以及由形状记忆合金(sma)材料形成的重连接器装置,其与所述轴延伸部的在所述径向内端与所述径向外端之间的至少一部分并联连接。

在又一方面中,一种减少不平衡状况期间的转子组件中的负载的方法包括:使用负载减少装置支撑所述转子组件,所述负载减少装置包括:(i)轴延伸部,其延伸于轴承组件与所述转子组件的轴之间,从而在其间形成负载路径,和(ii)环形重连接器部件,其延伸于所述轴承组件与所述轴之间,从而形成平行于所述第一负载路径的第二负载路径。所述方法还包括当通过所述负载减少装置的转子组件负载超出预定范围时,使所述轴延伸部失效;以及仅仅通过所述环形重连接器部件承载通过所述负载减少装置的所述转子组件负载。

技术方案1.一种形状记忆合金重连接器装置,包括:

径向内部凸缘,其包括圆形剖面;

径向外部凸缘,其包括圆形剖面;以及

腹板部件,其包括在所述径向内部凸缘与所述径向外部凸缘之间轴向地延伸的轴向部分,所述腹板部件由形状记忆合金(sma)材料形成。

技术方案2.根据技术方案1所述的重连接器装置,其中:所述径向内部凸缘和所述径向外部凸缘中的至少一个由sma材料形成。

技术方案3.根据技术方案1所述的重连接器装置,其中:所述腹板部件整体地形成。

技术方案4.根据技术方案1所述的重连接器装置,其中:所述腹板部件包括周向地延伸大约360°的单个裙状件。

技术方案5.根据技术方案1所述的重连接器装置,其中:所述腹板部件包括多个辐条,所述多个辐条中的每一辐条延伸所述重连接器装置的圆周的预定弧。

技术方案6.根据技术方案1所述的重连接器装置,其中:所述径向内部凸缘和所述径向外部凸缘是轴对称的。

技术方案7.根据技术方案1所述的重连接器装置,其中:所述腹板部件包括通过从第一相相变到第二相而对高于预定阈值的应力作出响应的晶体结构。

技术方案8.一种用于可旋转部件的混合式轴承支撑系统,所述系统包括:

轴延伸部,其在所述轴延伸部的径向内端处固定地连接到所述可旋转部件,所述轴延伸部的径向外端固定地连接到支撑所述可旋转部件的轴承的可旋转座圈;以及

由形状记忆合金(sma)材料形成的重连接器装置,其与所述轴延伸部的在所述径向内端与所述径向外端之间的至少一部分并联连接。

技术方案9.根据技术方案8所述的混合式轴承支撑系统,其中:所述轴延伸部包括锥形剖面。

技术方案10.根据技术方案8所述的混合式轴承支撑系统,其中:所述重连接器装置包括锥形剖面。

技术方案11.根据技术方案8所述的混合式轴承支撑系统,其中:所述重连接器装置包括当经受第一应力时具有第一刚度的第一晶体结构,所述重连接器装置包括当经受第二应力时具有第二刚度的第二晶体结构。

技术方案12.根据技术方案8所述的混合式轴承支撑系统,其中:所述重连接器装置包括径向内部凸缘、径向外部凸缘和在其间延伸的锥形腹板部件。

技术方案13.根据技术方案12所述的混合式轴承支撑系统,其中:所述锥形腹板部件包括单个sma材料的裙状件。

技术方案14.根据技术方案12所述的混合式轴承支撑系统,其中:所述锥形腹板部件包括多个sma材料的辐条。

技术方案15.根据技术方案12所述的混合式轴承支撑系统,其中:所述径向内部凸缘和所述径向外部凸缘中的至少一个包括sma材料和钢材料中的至少一个。

技术方案16.一种减少不平衡状况期间的转子组件中的负载的方法,所述方法包括:

使用负载减少装置支撑所述转子组件,所述负载减少装置包括:(i)轴延伸部,其延伸于轴承组件与所述转子组件的轴之间,从而在其间形成负载路径,和(2环形重连接器部件,其延伸于所述轴承组件与所述轴之间,从而形成平行于所述第一负载路径的第二负载路径;

当通过所述负载减少装置的转子组件负载超出预定范围时,使所述轴延伸部失效;以及

仅仅通过所述环形重连接器部件承载通过所述负载减少装置的所述转子组件负载。

技术方案17.根据技术方案16所述的方法,其中:所述重连接器部件由形状记忆合金形成,使得所述重连接器部件对所述负载减少装置的应力状况改变作出响应,并且被配置成改变其刚度,从而调节所述转子组件的所述轴的不平衡状况。

技术方案18.根据技术方案16所述的方法,其中:仅仅通过所述环形重连接器部件承载通过所述负载减少装置的所述转子组件负载包括:在风扇叶片断裂事件后自旋操作模式期间仅仅通过所述环形重连接器部件承载通过所述负载减少装置的所述转子组件负载。

技术方案19.根据技术方案16所述的方法,其中:所述轴延伸部包括连接到所述轴承组件的第一部分、连接到所述转子组件的所述轴的第二部分,和定位在所述第一部分与所述第二部分之间的可熔部件,且使所述轴延伸部失效包括在风扇叶片断裂事件期间使所述轴延伸部的所述可熔部件失效以从所述第二部分断开所述第一部分。

技术方案20.根据技术方案16所述的方法,其中:支撑所述转子组件包括在所述重连接器部件的晶体结构处于第一结构时,使用所述轴延伸部和所述重连接器部件两者支撑所述转子组件,使所述轴延伸部失效包括将所述重连接器部件的所述晶体结构转变到第二结构。

附图说明

当参考附图阅读以下详细描述时,本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解,在所有图中,类似的标记表示类似的部件,在附图中:

图1是根据本发明的示范性实施例的燃气涡轮发动机的示意性剖视图。

图2是根据本发明的示范性实施例的混合式轴承支撑系统的侧面正视图。

图3是混合式轴承支撑系统(图2中示出)的侧面透视图。

图4是混合式轴承支撑系统(图2中示出)的轴向视图。

图5是根据本发明的另一实例实施例的混合式轴承支撑系统(图2中示出)的侧面正视图。

图6是根据本发明的再一实例实施例的混合式轴承支撑系统(图2中示出)的侧面正视图。

图7是示出面对面双金属配置的重连接器装置(图2中示出)的一部分的侧视图。

图8是示出端对端双金属配置的重连接器装置(图2中示出)的一部分的侧视图。

图9是减少不均衡状况期间的转子组件中的负载的方法的流程图。

除非另外指示,否则本说明书提供的附图意图示出本公开的实施例的特征。这些特征被认为适用于包括本公开的一个或多个实施例的各式各样的系统。因而,附图并不意图包括实施本说明书所公开的实施例所需的所属领域的普通技术人员已知的所有常规特征。

具体实施方式

在以下说明书和权利要求书中,将引用若干用语,它们应定义为具有以下含义。

单数形式“一”和“所述”包括复数个指代物,除非上下文明确地另外指定。

“可选的”或“可选地”表示随后描述的事件或情形可以发生或可以不发生,并且所述描述包括事件发生的情况和事件不发生的情况。

如本文在整个说明书和权利要求书中所使用的近似语言可应用于修饰可以许可的方式变化而不会导致其相关的基本功能发生改变的任何定量表示。因此,由例如“约”、“大约”和“大体上”的用语或多个用语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下,近似语言可对应于用于测量所述值的仪器的精度。此处以及说明书和权利要求书通篇中,范围限制可以组合和/或互换;这样的范围被标示且包括包含在其中的所有子范围,除非上下文或语言指示不是这样。

如本文中所使用,用语“轴向”和“轴向地”是指大体上平行于涡轮发动机的中心线延伸的方向和定向。此外,用语“径向”和“径向地”是指大体上垂直于涡轮发动机的中心线延伸的方向和定向。另外,如本文中所使用,用语“周向”和“周向地”是指绕涡轮发动机的中心线弓状地延伸的方向和定向。

本文中所描述的混合式形状记忆合金(sma)/钢轴承支撑件和超弹性轴延伸部系统提供用于在操作期间改变旋转部件的振动模式的具成本效益的方法。所描述的实施例在从(在一个实施例中例如)风扇轴延伸部到相关联轴承的负载路径中使用由形状记忆合金(sma)形成的设计元件。sma可显示超弹性,该超弹性的特征在于对非常见较大应变的恢复。响应于机械应力,可能引发马氏体相与奥氏体相之间的相变。当以奥氏体相装载sma时,所述材料在高于临界应力时会变换成马氏体相。在继续装载之后,挛晶马氏体将开始去挛晶,从而允许所述材料经历较大变形。一旦应力得到释放,马氏体变换回到奥氏体,并且所述材料恢复其原始形状。结果,这些材料可以可逆地发生大约百分之八或更多的极高应变的变形。本文中所描述的sma部件展现超弹性效应,所述效应能提供超出设计阈值负载的低刚度,从而导致风扇模式减少以及风扇叶片断裂(fbo)事件期间减少的负载。在正常操作状况下和自旋期间,由于轴承负载较低,支撑件刚度将处于设计高值,从而确保安全的正常操作并且减少自旋状况期间的振动。

由风扇叶片断裂事件产生的负载取决于风扇转子自然频率。对于负载减少装置(lrd)系统来说,叶片断裂会引发风扇组件的结构脱离(其可被称为风扇脱离模式),相关联轴承负载路径刚度能管控模式布局。更软的相关联轴承刚度能减少所述模式,并且因此降低fbo负载。相关联轴承刚度也由要求更硬相关联轴承刚度的后fbo事件自旋管控。可以通过具有可变的转子刚度布置来解决fbo和自旋事件的冲突刚度要求。形状记忆合金(sma)是具有基于所施加负载恢复其原始形状/应变能力的智能材料。sma具有被称为“伪弹性”或“超弹性”的性质,其准许sma在预设负载限制下经历较大应变并且准许sma在负载减少时恢复所有应变。可以实现和恢复例如6%到10%的应变级而不会导致材料损坏。对于fbo事件期间的负载,sma材料并不会给高负载下的变形带来大量阻力,这导致受控的风扇模式负载减少,从而因此导致较少负载被重定向到发动机的其它部分。在越过风扇模式之后,sma材料将恢复其原始形状并且开始提供合理的刚度。可以针对整个自旋任务维持自旋模式容限。

通过在负载路径中使用sma部件以控制脱离模式布局来减少和控制fbo负载。风扇模式值的减少能减少风扇移位、抵靠风扇壳体的摩擦、尖端受损和总不平衡。sma部件还提供滞后阻尼,这也减少负载响应。

如本文中所描述的用于涡扇发动机的负载减少组件的实施例提供有助于减少从轴承组件传送到发动机框架的风扇叶片断裂负载和后续自旋负载的组件。具体来说,在示范性实施例中,负载减少组件包括响应于应力状况改变而改变其刚度的形状记忆合金部件,从而因此调节连接到轴承组件的转子轴的不平衡状况。因而,在风扇叶片断裂的高应力状况期间,负载减少组件减少刚度,使得能减少转子轴模式,并且在自旋的低应力状况期间,负载减少组件恢复其刚度,使得能减少振动负载。通过从形状记忆合金形成负载减少组件,能减少整体发动机重量并且增加燃料效率。

图1是根据本发明的示范性实施例的燃气涡轮发动机100的示意性剖视图。在示范性实施例中,燃气涡轮发动机100体现为高旁路涡扇喷气发动机,其在本文中被称为“涡扇发动机”。如图1中示出,涡扇发动机100限定轴向方向a(平行于出于参考目的而提供的纵向中心线102延伸)和径向方向r(垂直于纵向中心线102延伸)。一般来说,涡扇发动机100包括风扇壳体组件104和安置在风扇组件104下游的核心发动机106。

核心发动机106包括限定环形入口110的发动机壳体108。发动机壳体108以串流关系至少部分包围:压缩机区段,其包括增压器或低压(lp)压缩机112和高压(hp)压缩机114;环形燃烧区段116;涡轮区段,其包括高压(hp)涡轮118和低压(lp)涡轮120;以及喷气排气喷嘴区段122。高压(hp)轴杆(shaft)或线轴(spool)124将hp涡轮118传动地连接到hp压缩机114。低压(lp)轴杆或线轴126将lp涡轮120传动地连接到lp压缩机112。压缩机区段、燃烧区段116、涡轮区段和喷嘴区段122一起限定空气流动路径128。

在示范性实施例中,风扇组件129包括风扇130,其具有以间隔开的方式连接到盘134的多个风扇叶片132。如所描绘,风扇叶片132大体上沿着径向方向r从盘134向外延伸。风扇叶片132和盘134可一起通过lp轴杆126绕纵向中心线102旋转。lp轴杆126由多个轴承组件支撑,例如在lp轴杆126的前端处由二号轴承组件136支撑。轴承组件136通过下文将进一步详细论述的混合式轴承支撑系统140连接到发动机框架138和lp轴杆126。

仍然参考图1的示范性实施例,盘134由可旋转的前轮毂142覆盖,所述前轮毂142成空气动力学轮廓以有助于空气流通过多个风扇叶片132。另外,风扇组件104包括环形风扇壳体或外部舱144,所述环形风扇壳体或外部舱144周向地包围风扇130和/或核心发动机106的至少一部分。舱144由多个周向间隔的出口导叶146相对于核心发动机106进行支撑。此外,舱144的下游区段148可在核心发动机106的外部部分上延伸,以便在其间限定旁路空气流通道150。

在涡扇发动机100的操作期间,一定体积的空气152通过舱144和/或风扇壳体组件104的相关联入口154进入涡扇发动机100。在一定体积的空气152横穿风扇叶片132时,称为风扇流空气流的空气152的第一部分156被导向或引导到旁路空气流通道150,并且一定体积的空气152的第二部分158被导向或引导到空气流动路径128,或更具体来说被引导到增压压缩机112。第一部分156与第二部分158之间的比率通常被称为旁通比。在第二部分158被引导通过增压压缩机112和hp压缩机114并进入燃烧区段116时,其压力接着增加,从而形成压缩气体160,在燃烧区段116处,所述第二部分与燃料混合并燃烧以提供燃烧气体162。

燃烧气体162被引导通过hp涡轮118,在hp涡轮处,经由连接到发动机壳体108的hp涡轮定子轮叶(vane,未示出)和连接到hp轴杆或线轴124的hp涡轮转子叶片(blade,未示出)的顺序级从燃烧气体162提取热能和/或动能的一部分,因此导致hp轴杆或线轴124旋转,从而驱动hp压缩机114的旋转。燃烧气体162接着被引导通过lp涡轮120,在lp涡轮处,经由连接到发动机壳体108的lp涡轮定子轮叶(未示出)和连接到lp轴杆或线轴126的lp涡轮转子叶片(未示出)的顺序级从燃烧气体162提取热能和动能的第二部分,从而驱动lp轴杆或线轴126和增压压缩机112的旋转和/或风扇130的旋转。

燃烧气体162随后被引导164通过核心发动机106的喷气排气喷嘴区段122以提供推进力。同时,当第一部分156在从涡扇发动机100的风扇喷嘴排气区段166排出之前被引导通过旁路空气流通道150时,第一部分156的压力显著增加,从而也提供推进力。hp涡轮118、lp涡轮120和喷气排气喷嘴区段122至少部分地限定热气体路径168,以用于将燃烧气体162引导通过核心发动机106。

涡扇发动机100仅作为实例描绘,在其它示范性实施例中,涡扇发动机100可具有任何其它合适的配置,包括(例如)涡轮螺旋桨发动机、军事目的发动机和基于海洋或陆地的航改发动机。

图2是根据本发明的实例实施例的混合式轴承支撑系统140的侧面正视图。图3是混合式轴承支撑系统140的侧面透视图。在各种实施例中,混合式轴承支撑系统被配置成减少风扇叶片断裂事件期间和之后的不平衡负载,并且包括在轴延伸部200的径向内端202处固定地连接到可旋转部件(例如(但不限于)lp轴杆126)的轴延伸部200。轴延伸部200的径向外端204固定地连接到支撑lp轴杆126的轴承208的可旋转座圈206。由形状记忆合金(sma)材料形成的重连接器装置210与轴延伸部200的在径向内端202与径向外端204之间的至少一部分并联(inparallelwith)连接。在一个实施例中,熔断器部分212形成于在径向内端202与径向外端204之间的轴延伸部200中。熔断器部分212被配置成当大于预定范围的应力被施加到混合式轴承支撑系统140(且特定来说,被施加到轴延伸部200)时失效或分离。当熔断器部分失效时,由混合式轴承支撑系统140承载的全部负载被传送到重连接器装置210,因此重连接器装置210单独承载lp轴杆126与轴承208之间的负载。

形状记忆合金(sma)材料被配置并布置成在高于激活特性(例如,温度、压力和/或机械负载)阈值时以弹性、超弹性或伪弹性方式发生变形。另外,sma可由双金属系统形成,其中多个(例如两个)不同sma材料层面对面地结合在一起。每一sma层可具有用于返回到(例如)锥形腹板部件404的原始形状的不同激活特性。举例来说,通过面对面地结合在一起的各自具有不同激活特性的sma层可有助于在锥形腹板部件404已变形之后从所述锥形腹板部件移除应力或负载。此外,不同的激活特性级和/或特性可有助于调节重连接器装置210从所变形形状到其原始形状的返回。

图4是混合式轴承支撑系统140的轴向视图。在实例实施例中,轴延伸部200和重连接器装置210两者都具有锥形剖面,使得重连接器装置210能够至少部分地适配在轴延伸部200内。在其它实施例中,轴延伸部200和重连接器装置210轴向地偏移,使得重连接器装置210并不由轴延伸部200包围。在实例实施例中,重连接器装置210包括径向内部凸缘400、径向外部凸缘402和在其间延伸的锥形腹板部件404。在各种实施例中,径向内部凸缘400和径向外部凸缘402中的每一个由钢合金、sma材料或其它金属或陶瓷材料形成。在径向内部凸缘400和径向外部凸缘402由sma材料形成的实施例中,径向内部凸缘400、径向外部凸缘402和锥形腹板部件404可一起由sma材料形成为单体结构,例如通过铸造或增材制造。在径向内部凸缘400、径向外部凸缘402和锥形腹板部件404由不同材料形成的实施例中,径向内部凸缘400、径向外部凸缘402和锥形腹板部件404可一起接合到整体结构,例如通过焊接或其它接合过程。在一些实施例中,锥形腹板部件404包括绕锥形腹板部件404的圆周延伸360°的单个sma材料裙状件(skirt)。在其它实施例中,锥形腹板部件404包括在锥形腹板部件404的圆周的一部分或扇区上延伸的多个sma材料辐条406。多个辐条406中的每一个离邻近辐条406周向地间隔预定距离。通常,辐条406绕锥形腹板部件404均匀地间隔。

重连接器装置210包括当经受第一应力时展现具有第一刚度的第一晶体结构的sma。第一应力可以在一出现fbo事件之后发生,在fbo事件中高负载的风扇以高速自旋并且失去一个或多个叶片的至少一部分。严重fbo事件中的较大不平衡可能超出与轴延伸部200上的熔断器相关联的限制。当超出此限制时,熔断器分离,从而将由轴承支撑系统140承载的整个负载移位到重连接器装置210,来使其经受第二应力。当经受第二应力时,重连接器装置210中的sma材料转变成具有第二刚度的第二晶体结构。在重连接器装置210由sma层形成的实施例中,取决于不平衡的程度和所产生的不平衡力,所有层可能并不在给定fbo事件中发生变形。这种结构为轴承支撑系统140提供广泛变化的刚度。在一个实施例中,重连接器装置210中的sma材料在奥氏体晶体结构与马氏体晶体结构之间转变。重连接器装置210的刚度在fbo事件期间在大约5.0m到大约3.6m的范围内改变。使用重连接器装置210的不同冶金组合和预定几何尺寸能实现其它刚度值。

图5是根据本发明的另一实例实施例的混合式轴承支撑系统140的侧面正视图。图6是根据本发明的再一实例实施例的混合式轴承支撑系统140的侧面正视图。在实例实施例中,轴承支撑系统140包括在轴延伸部200的径向内端202处固定地连接到可旋转部件126的轴延伸部200。轴延伸部200的径向外端204固定地连接到支撑lp轴杆126的轴承208的可旋转座圈206。由形状记忆合金(sma)材料形成的重连接器装置210与轴延伸部200的在径向内端202与径向外中段502之间的径向内部部分500并联连接。在实例实施例中,熔断器部分212形成于在径向内端202与径向外中段502之间的轴延伸部200中。熔断器部分212被配置成当大于预定范围的应力被施加到混合式轴承支撑系统140(且特定来说,被施加到轴延伸部200)时失效或分离。当熔断器部分失效时,由混合式轴承支撑系统140承载的全部负载被传送到重连接器装置210,因此重连接器装置210单独承载lp轴杆126与轴承208之间的负载。

在一些情况下,重连接器装置210上增加的负载可能充分超出重连接器装置210的激活特性,在此情况下,(如果应力高于预定阈值)重连接器装置210的晶体结构通过从第一相相变到第二相来对所述应力作出响应。在一个实施例中,第一相为例如马氏体相,并且第二相为例如奥氏体相。

图7是示出面对面双金属配置的重连接器装置210的一部分的侧视图。图8是示出端对端双金属配置的重连接器装置210的一部分的侧视图。在实例实施例中,sma可由双金属系统700形成,其中多个例如两个不同sma材料层702和704分别面对面或端对端地结合在一起。每一sma层702、704可具有用于返回到例如锥形腹板部件404的原始形状的不同激活特性。举例来说,通过分别面对面或端对端地结合在一起的、各自具有不同激活特性的sma层702、704可有助于在锥形腹板部件404已变形之后从其移除应力或负载。此外,不同的激活特性级和/或特性可有助于调节重连接器装置210从所变形形状到其原始形状的返回。

图9是减少不平衡状况期间的转子组件中的负载的方法900的流程图。在实例实施例中,方法900包括使用负载减少装置来支撑902转子组件,负载减少装置包括:(1)轴延伸部,其延伸于轴承组件与转子组件的轴之间,从而在其间形成负载路径,和(2)环形重连接器部件,其延伸于轴承组件与轴之间,从而形成平行于第一负载路径的第二负载路径。方法900还包括当通过负载减少装置的转子组件负载超出预定范围时,使轴延伸部失效904,并且仅仅通过环形重连接器部件来承载906通过负载减少装置的转子组件负载。

包括至少一轴延伸部和由形状记忆合金(sma)材料形成的重连接器装置的上文所描述的混合式轴承支撑系统提供用于可变刚度轴承支撑系统的高效方法。可变刚度轴承支撑系统可以在风扇叶片断裂事件期间吸收较大不平衡负载,并且接着针对后续自旋操作模式使用sma重连接器装置来恢复轴承支撑系统中的刚度。具体来说,上文所描述的轴延伸部包括被配置成在将较大不平衡负载施加到可变刚度轴承支撑系统之后失效的熔断器部分。当熔断器部分失效时,轴延伸部可不再承载任何负载,并且所有不平衡负载被传送到sma重连接器装置,其将状态改变为较不硬结构,从而允许转子组件针对后续自旋操作模式实现新的旋线轴线。在不平衡负载减轻后,sma重连接器装置将状态改变回到较硬结构以用于在自旋操作模式期间支撑转子组件。结果,本文中所描述的方法和系统有助于使用可变刚度轴承支撑系统来以具成本效益和可靠的方式适应第一风扇叶片断裂事件期间和接着的后续自旋操作模式所需要的不同刚度要求,所述可变刚度轴承支撑系统可在风扇叶片断裂事件期间吸收较大不平衡负载,并且接着针对自旋操作模式使用sma重连接器装置来恢复轴承支撑系统中的刚度。

如本文中所使用,“增材制造”是指产生三维物体的任何过程,并且包括每次一层地顺序形成物体的形状的步骤。增材制造过程包括(例如)三维印刷、激光净成形制造、直接金属激光烧结(dmls)、直接金属激光熔融(dmlm)、选择性激光烧结(sls)、等离子转移弧、自由成型制造等。增材制造过程的一个示范性类型使用激光束来烧结或熔融粉末材料。增材制造过程可以将粉末材料或接线用作原料。此外,增材制造过程可大体上涉及制造物体(物品、部件、零件、产品等)的快速方式,其中顺序地形成多个单位薄层以产生物体。举例来说,可提供(例如,铺设)粉末材料层并且用能量束(例如,激光束)进行照射,从而使得顺序地烧结(融合)或熔融每一层内的粉末材料粒子以凝固所述层。

虽然本公开的各种实施例的具体特征可能在某些附图中示出而未在其它附图中示出,但这仅仅是为了方便起见。根据本公开的原理,附图的任何特征可以结合任何其它附图的任何特征被引用和/或要求保护。

本书面描述用实例来公开包括最佳模式的各实施例,并且还使本领域技术人员能实施各实施例,包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包括在内的方法。本公开的可专利范围由所附权利要求所限定,并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这种其它实例具有与权利要求书的字面语言相同的结构元件,或者如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差别的等效结构元件,那么这种其它实例意图在权利要求书的范围内。

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