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- 基于拓扑优化的航空发动机滑油箱支架设计
- 作者： 王雁 周才华 周演 徐胜利 王博 李玉韦 刘中华 来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 灵敏度分析 滑油箱支架 相对位移 拓扑优化 局部刚度
- 描述： 支架是航空发动机滑油箱组件中的重要部件,用于连接和固定滑油箱组件中的箍带。但现有支架设计会引起与之相连的箍带承受偏心拉力,导致结构应力水平偏高进而发生疲劳破坏。本文提出了一种考虑结构局部刚度的拓扑优化方法,能够在提升支架整体刚度的同时兼顾局部刚度,使支架的刚度分布更加合理,进而显著降低与之相连的箍带的应力水平。利用该优化方法优化后的支架结构质量与初始结构相同,最大形变量降低了17.7%,与之相连的箍带结构不再受偏心拉力,应力分布更为均匀,最大应力降低了30.84%,验证了考虑结构局部刚度的拓扑优化方法在支架结构设计中的有效性。
- 基于拓扑优化的航空发动机滑油箱支架设计
- 作者： 王雁 周才华 周演 徐胜利 王博 李玉韦 刘中华 来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 灵敏度分析 滑油箱支架 相对位移 拓扑优化 局部刚度
- 描述： 支架是航空发动机滑油箱组件中的重要部件,用于连接和固定滑油箱组件中的箍带。但现有支架设计会引起与之相连的箍带承受偏心拉力,导致结构应力水平偏高进而发生疲劳破坏。本文提出了一种考虑结构局部刚度的拓扑优化方法,能够在提升支架整体刚度的同时兼顾局部刚度,使支架的刚度分布更加合理,进而显著降低与之相连的箍带的应力水平。利用该优化方法优化后的支架结构质量与初始结构相同,最大形变量降低了17.7%,与之相连的箍带结构不再受偏心拉力,应力分布更为均匀,最大应力降低了30.84%,验证了考虑结构局部刚度的拓扑优化方法在支架结构设计中的有效性。
- 航空燃气涡轮发动机碰摩研究现状与展望
- 作者： 于平超 陶玄君 刘中华 曾振坤 蒋紫菡 张大义 来源： 航空发动机 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机 非线性行为 碰摩 动力学模型
- 描述： 转静件碰摩是航空发动机中常见的故障现象，对发动机的安全可靠运转具有重要影响。从力学本质上，碰摩具有多物理场耦合、跨尺度和强非线性特征，碰摩结构的动力学行为极为复杂。主要以航空发动机工程需求为出发点，介绍了航空发动机中碰摩类型、碰摩力学效应及其引起的结构件损伤或失效形式；从碰摩局部力学模型和整体力学模型两方面梳理了碰摩动力学建模的主要成果；阐述了转子、叶片-盘-机匣、旋转壳体等结构件在碰摩过程中的非线性动力学行为的研究进展。对今后航空发动机碰摩研究的发展方向和工作重点进行了展望，提出要进一步完善和发展碰摩局部力学行为、跨尺度力学模型和非线性碰摩动力学特性相关理论技术，并针对当前工程亟需建立转静件碰摩损伤评估与危害度评价方法。
- 航空发动机管路系统动力学特性综述
- 作者： 汪博 高培鑫 马辉 孙伟 林君哲 李晖 韩清凯 刘中华 来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机 动力学 卡箍阻尼 管路系统 卡箍刚度 流固耦合
- 描述： 航空发动机管路系统主要承受来自机匣和管内流体的耦合激励作用，不同位置机匣传递的基础激励不同，如高低压转子振动、气动载荷、燃烧室火焰脉动和气动噪声激励等，管内流体激励包括介质压力脉动及管路形状改变造成的介质冲击载荷等；同时不同管型的管路通过卡箍、支架、接头等连接部件与机匣和附件相连，存在大量的结构耦合，这些都极易引发管路系统在多源载荷激励下的振动超限，诱发管路及卡箍产生裂纹等故障。为了提高管路系统服役期间的可靠性，在设计阶段需要开展动力学优化设计，并提出相应的设计标准及规范。目前管路系统动力学方面的研究主要聚焦在飞机、舰船及其他输油管路，针对航空发动机管路系统动力学特性的研究相对较少，对管路系统主要支撑部件卡箍静力学及动力学特性表征、弹支边界管路系统动力学特性、流固耦合管路系统动力学特性及管路系统动力学优化这4个方面的研究现状进行了总结与展望，旨在为航空发动机复杂管路系统设计及振动控制提供理论支持和技术指导。
- 航空发动机管路系统动力学特性综述
- 作者： 汪博 高培鑫 马辉 孙伟 林君哲 李晖 韩清凯 刘中华 来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机 动力学 卡箍阻尼 管路系统 卡箍刚度 流固耦合
- 描述： 航空发动机管路系统主要承受来自机匣和管内流体的耦合激励作用，不同位置机匣传递的基础激励不同，如高低压转子振动、气动载荷、燃烧室火焰脉动和气动噪声激励等，管内流体激励包括介质压力脉动及管路形状改变造成的介质冲击载荷等；同时不同管型的管路通过卡箍、支架、接头等连接部件与机匣和附件相连，存在大量的结构耦合，这些都极易引发管路系统在多源载荷激励下的振动超限，诱发管路及卡箍产生裂纹等故障。为了提高管路系统服役期间的可靠性，在设计阶段需要开展动力学优化设计，并提出相应的设计标准及规范。目前管路系统动力学方面的研究主要聚焦在飞机、舰船及其他输油管路，针对航空发动机管路系统动力学特性的研究相对较少，对管路系统主要支撑部件卡箍静力学及动力学特性表征、弹支边界管路系统动力学特性、流固耦合管路系统动力学特性及管路系统动力学优化这4个方面的研究现状进行了总结与展望，旨在为航空发动机复杂管路系统设计及振动控制提供理论支持和技术指导。