近日，西北工业大学航天学院谢丹教授团队在发动机转子损伤叶片颤振机理研究上取得重要进展。研究成果以“Exploration on flutter mechanism of a damaged transonic rotor blade using high-fidelity fluid–solid coupling method”为题发表在由英国剑桥大学George K. Batchelor创办的流体力学国际顶级期刊《Journal of Fluid Mechanics》上(https://doi.org/10.1017/jfm.2024.910)。谢丹教授是论文的唯一通讯作者，博士生冀春秀为第一作者，杜克大学Dowell教授为合作者。该研究得到了国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金国际（地区）合作交流项目资助。

现代航空发动机“轻质量、高强度、高推重比”的高性能设计需求使得转子叶片的气动弹性效应愈加显著，且长时间的服役带来的疲劳损伤使得原本安全的叶片可能在工作工况下发生颤振，酿成严重飞行事故。为全面探究损伤叶片的颤振机理，谢丹教授团队首次考虑叶片的结构损伤，通过建立高精度的静/动气动弹性耦合系统，揭示了叶片在损伤工况下发生气弹失稳的发生机理。针对非定常流场，采用谱正交分解法(SPOD)辨识关键模态，发现大尺度高频扰动是叶片发生颤振的主要诱因。这一研究为高性能叶片结构设计和颤振主动抑制提供了重要的科学依据。

谢丹，本文通讯作者。西北工业大学航天学院教授，主要从事热/气动弹性力学、计算流体力学、高维复杂系统模型降阶技术等研究。

Email: dxie@nwpu.edu.cn

冀春秀，本文第一作者。西北工业大学航天学院在读博士研究生，研究方向为气动弹性力学、热气动弹性力学。

Email: cxji@mail.nwpu.edu.cn

图/文：冀春秀

审核：黄越 秦飞