本文關(guān)鍵詞：火焰筒浮動壁的隨機振動特性研究

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【摘要】：隨著航空發(fā)動機的研究發(fā)展,特別是對提高推重比的不斷要求,導(dǎo)致航空發(fā)動機燃燒室的壁溫問題越來越突出,為了確保燃燒室火焰筒的壽命與可靠性,需要一種新的冷卻技術(shù)形式。浮動壁式火焰筒技術(shù)可以有效改善火焰筒壁溫結(jié)構(gòu),提高空氣的冷卻效率�；鹧嫱矁�(nèi)載荷很復(fù)雜,不可忽略浮動壁因振動而引起的結(jié)構(gòu)破壞問題,因此需要對浮動壁進(jìn)行振動特性分析。本文針對浮動壁模型進(jìn)行隨機振動特性研究,開展以下工作:一、以平板為研究對象,開展了隨機振動響應(yīng)分析和隨機振動響應(yīng)實驗,實驗結(jié)果與有限元仿真計算結(jié)果吻合較好,驗證了模型和分析方法的正確性;二、對簡化的浮動壁模型進(jìn)行了模態(tài)分析,對比分析了邊界條件變化以及溫度場載荷對浮動壁模態(tài)頻率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):邊界條件變化對其低階模態(tài)頻率有較大影響,對高階模態(tài)頻率影響不大;材料參數(shù)會隨溫度變化,導(dǎo)致溫度場載荷對模型的模態(tài)頻率影響很大。三、計算了四種不同壓力分布載荷下浮動壁的隨機振動響應(yīng)結(jié)果,得到了浮動壁在每種載荷下的1σ解。通過計算特殊位置的響應(yīng)功率譜密度,得到了易引起結(jié)構(gòu)失效的危險頻率,并根據(jù)結(jié)構(gòu)響應(yīng)值的大小,比較了結(jié)構(gòu)在不同載荷下的可靠度四、分析了兩種不同邊界條件和溫度場對浮動壁隨機振動響應(yīng)結(jié)果的影響,計算了各響應(yīng)值的1σ解及結(jié)構(gòu)特殊位置的響應(yīng)功率譜密度。結(jié)果發(fā)現(xiàn):不同位置處響應(yīng)結(jié)果和模態(tài)振型有關(guān);引入的局部剛度對結(jié)構(gòu)響應(yīng)結(jié)果影響很小;溫度場對模型的模態(tài)頻率和響應(yīng)結(jié)果影響很大。本文的研究成果對浮壁式燃燒室火焰筒的浮動壁的隨機振動特性研究有一定的參考價值。通過分析不同載荷和不同邊界條件對浮動壁的隨機振動響應(yīng)結(jié)果的影響,得到了以概率的方式描述的結(jié)構(gòu)最有可能出現(xiàn)的響應(yīng)結(jié)果,并得到了危險部位的響應(yīng)功率譜密度,這些數(shù)據(jù)對于求解結(jié)構(gòu)的可靠度和壽命分析,具有一定的工程實踐意義。
【關(guān)鍵詞】：浮動壁 隨機振動 APDL 功率譜密度 模態(tài)分析
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V231.92
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 注釋表14-15
• 縮略詞15-16
• 第一章 緒論16-25
• 1.1 背景及研究意義16-17
• 1.1.1 研究背景16
• 1.1.2 研究的目的與意義16-17
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-23
• 1.2.1 浮動壁式火焰筒結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.2 隨機振動綜述20-23
• 1.3 本文研究內(nèi)容23-25
• 第二章 隨機振動理論與分析方法25-43
• 2.1 引言25
• 2.2 隨機振動基礎(chǔ)知識25-28
• 2.2.1 隨機變量的數(shù)字特征25-27
• 2.2.2 高斯分布函數(shù)27-28
• 2.3 功率譜估計28-31
• 2.3.1 經(jīng)典功率譜估計28-29
• 2.3.2 經(jīng)典功率譜估計方法的改進(jìn)29-30
• 2.3.3 現(xiàn)代功率譜估計30-31
• 2.4 平穩(wěn)隨機激勵下的響應(yīng)31-35
• 2.4.1 脈沖響應(yīng)函數(shù)法33-34
• 2.4.2 頻響函數(shù)法34-35
• 2.5 隨機振動算例分析35-42
• 2.5.1 分析方法35-37
• 2.5.2 算例分析37-42
• 2.6 本章小結(jié)42-43
• 第三章 隨機振動特性實驗及分析43-52
• 3.1 平板的隨機振動特性實驗及分析43-45
• 3.1.1 實驗?zāi)康?/span>43
• 3.1.2 實驗方法43-45
• 3.2 實驗數(shù)據(jù)結(jié)果及分析45-50
• 3.2.1 水平譜45-47
• 3.2.2 斜線譜47-50
• 3.3 實驗結(jié)果與ANSYS仿真計算結(jié)果對比分析50-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第四章 浮動壁的隨機振動分析52-76
• 4.1 引言52
• 4.2 浮動壁模型52-54
• 4.2.1 材料選擇52-53
• 4.2.2 模型建立53-54
• 4.3 浮動壁模態(tài)分析54-57
• 4.4 浮動壁隨機振動分析57-75
• 4.4.1 浮動壁受均布壓力下功率譜為直線的載荷下響應(yīng)58-62
• 4.4.2 浮動壁受壓力變化功率譜為直線的載荷下響應(yīng)62-66
• 4.4.3 浮動壁受均布壓力功率譜為曲線的載荷下響應(yīng)66-70
• 4.4.4 浮動壁受壓力變化功率譜為曲線的載荷下響應(yīng)70-75
• 4.5 本章小結(jié)75-76
• 第五章 邊界條件對浮動壁隨機振動響應(yīng)影響76-91
• 5.1 引言76
• 5.2 邊界條件對浮動壁隨機振動的影響76-83
• 5.3 熱環(huán)境下浮動壁隨機振動分析83-89
• 5.4 小結(jié)89-91
• 第六章 總結(jié)與展望91-93
• 6.1 總結(jié)91-92
• 6.2 展望92-93
• 參考文獻(xiàn)93-96
• 致謝96-97
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文97

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：1076289