航空发动机典型转子连接结构力学分析研究

【类型】学位论文

【作者】王华 

【关键词】 连接刚度,接触应力,有限元法,疲劳寿命

【摘要】本文从现代航空发动机的转子连接结构的结构和受力情况分析归纳出四种典型转子连接结构：短螺栓连接、套齿连接、端齿连接和销钉连接。首先，根据对四种典型转子连接结构的结构力学特征分析，基于大型通用有限元分析软件ANSYS建立有限元接触模型，使模型更真实地体现连接结构的受力状态。为了提高建模和分析的效率，本文在ANSYS软件平台上利用APDL语言进行参数化建模。其次，对短螺栓连接结构的连接刚度（包括弯曲线刚度和角刚度）进行了分析，得到各主要参数对连接刚度的影响规律，同时引入“当量连接刚度”的概念，为连接结构连接刚度的设计参考提供了很好的切入点。再次，对短螺栓连接结构的接触面间接触应力进行了分析，得到各主要参数对接触应力的影响规律，并从静强度和疲劳寿命两方面分别研究了接触应力和外载荷的关系，得到从疲劳寿命角度求解连接结构最大承受外载荷的方法，并经分析得出接触应力的设计参考。最后，利用MATLAB软件以上述对短螺栓连接结构连接刚度和接触应力的分析计算结果为基础建立数据库，为今后转子连接结构的设计提供参考依据。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】北京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】洪杰

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