模拟仿真，赋能“智造” ——2020燃气涡轮发动机仿真技术发展论坛成功召开

论坛背景

根据商飞民用飞机市场预测年报，到2035年中国机队规模将达到8684架，民用客机市场空间近8万亿元。航空发动机产业链长，覆盖面广，对国民经济和科技发展有着巨大带动作用，是一个国家工业基础、科技水平和综合国力的集中体现。

在此背景下，“2020燃气涡轮发动机仿真技术发展论坛”于10月15日至16日在辽宁省沈阳市成功召开。本届论坛邀请中国民用航空发动机产业链关键企业、科研院所、技术服务等相关单位的专家、领导齐聚本次盛会，相互交流，共促航空发动机创新能力不断提升。

此次论坛以“聚焦仿真技术，加速动力发展”为主题，旨在提升我国航空发动机正向自主研发能力，推动航空发动机仿真技术的进步和发展。集团副总经理、党组成员李宏新参加系列活动并主持召开航空发动机发展院士咨询会、出席燃气涡轮发动机仿真技术发展论坛，15名中国工程院院士及相关领域专家600余人参加此次论坛。

组委会

主办单位

中国工程院机械与运载工程学部

中国科协航空发动机产学联合体

中国航空发动机集团有限公司科技委

承办单位

中国航发沈阳发动机研究所

中国航空发动机集团航空发动机动力传输重点实验室

辽宁省航空发动机冲击动力学重点实验室

支持单位

中国航空学会

中国仿真学会

沈阳市科协

协办单位

中国航空学会动力分会

中国航发湖南动力机械研究所

哈尔滨工业大学能源科学与工程学院

支持期刊

航空发动机

主论开篇、群英聚集

主论坛是系列活动的重头戏。在论坛开幕式上，尹泽勇院士作为大会主席代表论坛组委会致辞，甘晓华、候晓、乐嘉陵、王玉明等四位院士和七位专家学者围绕仿真技术发展作大会主题报告。如何把握燃气涡轮发动机相关专业技术现状与未来发展，如何借鉴其他专业领域的仿真技术研究成果，如何推动仿真技术快速发展……院士专家的真知灼见，得到与会者的共鸣，引发会场热烈反响。

分论在后、思潮泉涌

六个分论坛同时召开，各有各的精彩。围绕推进总体与系统、叶轮机、轻型燃气轮机、结构强度与振动、燃烧与传热传质、制造及材料仿真等专业研究和建设，各相关领域专家学者分别作了专题报告，与会人员进行了深入交流讨论。上海广尧商务咨询有限公司有幸参与制造及材料仿真分论坛的筹备工作，以下为“制造及材料仿真分论坛”精彩提要：

○现状与展望○

高温合金涡轮叶片被广泛应用于航空发动机与燃气轮机。一直以来，单晶高温合金涡轮叶片是我国研制先进航空发动机的瓶颈之一。清华大学材料学院教授、博士生导师许庆彦先生介绍道：由于单晶结构非常复杂，在计算设计时需要采用先进数据模拟仿真手段。预计今后相当长一段时期，单晶高温合金仍将是先进燃气涡轮发动机最主要的叶片材料。

赶超英美，制造出“设计-材料-制造”一体化的先进航空发动机，对仿真技术提出了较高的要求。中国航发沈阳发动机研究所副总设计师师俊东先生提到：“仿真需要大量、复杂的基础数据，需要收集管理大量材料、工艺、产品制造、试验相关数据，建立完善的仿真数据库，并进行处理分析，以提前发现设计缺陷，借助仿真减少实物反复试验和风险、减少试错迭代，降低成本提高效率。”

○实践与启示○

中国航发沈阳黎明发动机航空发动机有限责任公司从80年代发展至今，使用仿真技术已有近20年的时间。据中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司周鑫所言：“虚拟制造在国外已经形成了以设计为中心、以生产为中心，以控制为中心的多维度的仿真中心，国内大部分还是追随国外的脚步。”从去年起，沈阳黎明已经开始进行数字化工厂建模与仿真技术探索，以促进发动机优化升级和提质增效。

华为技术有限公司高级工程师，HPC技术专家王力先生表示：“航空发动机研制过程中融入仿真，可提前暴露可能出现的故障、发现设计缺陷，减少实物反复试验、风险和成本，大幅提高研制效率和质量。CAE工业仿真技术的运用有助于将设计制造的各个模块转化成数据，并整合到一个虚拟的体系中去，在这个体系中模拟实现工业作业中的每一项工作和流程，并与之实现充分、快捷的交互。”

○单晶高温合金○

航空发动机是飞机的心脏，是国之重器。航空发动机涡轮叶片的制造技术直接影响和制约了航空发动机的水平。中国航发北京航空材料研究院研究员、博士生导师、副总工程师李嘉荣介绍了我国单晶高温合金的背景知识并着重分享了DD9的发展：“第三代单晶DD9作为我国性能比较好，而且代次比较高的产品，现在已经开始应用于先进航空发动机，并且用在了高空台的操作上。”

“单晶高温合金主要用在航空发动机里温度最高，离心力最大的地方，所以对材料的要求非常高，通常用它来做两个叶片。”中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心常务副主任周亦胄预言道：“未来的单晶高温合金材料设计涉及大量的运算，人工智能和仿真技术将会在单晶高温合金制备方面达成合作和进一步发展。”