葉片是航空發(fā)動機(jī)中重要的零部件,對幾何形體尺寸和機(jī)械性能要求高。不同的葉片采用不同的制造工藝,薄壁小尺寸的高壓壓氣機(jī)葉片通常采用無余量輥軋成形。葉片輥軋成形是毛坯在一對逆向旋轉(zhuǎn)的輥軋模具的擠壓作用下發(fā)生塑性變形、獲得具有一定尺寸形狀和機(jī)械性能的葉片的成形工藝。由于無余量葉片的制造精度要求高,其成形質(zhì)量對輥軋模具型腔的幾何形體尺寸和保形能力非常靈敏。因此研究葉片輥軋模具型腔優(yōu)化設(shè)計方法并監(jiān)控型腔服役過程中的磨損演化,對于提升批量輥軋成形葉片的精度、縮短模具設(shè)計定型周期和延長模具使用壽命,具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。本文針對無余量輥軋成形葉片精度控制問題,基于葉片型面幾何特征延拓關(guān)系和模具型腔-葉片型面的共軛運(yùn)動關(guān)系,研究了葉片輥軋模具型腔的設(shè)計方法;同時基于葉片輥軋變形和彎曲回彈理論,建立解析模型以補(bǔ)償葉片成形中的前滑和回彈,實(shí)現(xiàn)了葉片輥軋模具型腔的優(yōu)化設(shè)計。在此基礎(chǔ)上建立葉片輥軋有限元模型,研究輥軋模具型腔服役過程中的載荷響應(yīng);進(jìn)而研究模具型腔的磨損分布和演化,并評估模具使用壽命。通過研究模具型腔的優(yōu)化設(shè)計和模具型腔磨損評估方法,提升葉片輥軋模具型腔的設(shè)計精度和服役過程中的幾何結(jié)... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 葉片輥軋成形存在的問題分析
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 葉片輥軋成形工藝與模具型腔建模研究現(xiàn)狀
        1.3.2 輥軋前滑研究現(xiàn)狀
        1.3.3 彎曲回彈與補(bǔ)償方法研究現(xiàn)狀
        1.3.4 模具型腔載荷影響研究現(xiàn)狀
        1.3.5 模具型腔磨損研究現(xiàn)狀
    1.4 課題來源與研究目標(biāo)
        1.4.1 課題來源
        1.4.2 研究目標(biāo)
    1.5 研究內(nèi)容與章節(jié)安排
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 章節(jié)安排
    1.6 本章小結(jié)
第二章 葉片輥軋成形工藝與模具型腔設(shè)計方法
    2.1 引言
    2.2 葉片輥軋成形工藝與模具型腔建模方法
        2.2.1 葉片輥軋成形工藝
        2.2.2 葉片輥軋成形運(yùn)動學(xué)分析
        2.2.3 輥軋葉片模具型腔建模方法
    2.3 輥軋葉片工藝建模技術(shù)
        2.3.1 葉片幾何結(jié)構(gòu)分析
        2.3.2 葉片工藝建模方法
    2.4 輥軋葉片輥軋模具型腔映射方法
    2.5 葉片輥軋模具型腔精度分析
        2.5.1 葉片輥軋成形實(shí)驗(yàn)
        2.5.2 輥軋成形葉片精度分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 葉片輥軋模具型腔前滑補(bǔ)償方法
    3.1 引言
    3.2 輥軋前滑機(jī)理與前滑值計算模型
        3.2.1 輥軋變形區(qū)內(nèi)構(gòu)件與模具的共軛運(yùn)動分析
        3.2.2 對稱輥軋前滑計算模型
    3.3 葉片輥軋成形截面前滑補(bǔ)償模型
        3.3.1 輥軋前滑補(bǔ)償建模
        3.3.2 葉片截面前滑值求解
        3.3.3 葉片截面線映射中心角求解
    3.4 葉片輥軋模具型腔前滑補(bǔ)償方法驗(yàn)證
        3.4.1 葉片輥軋模具型腔前滑補(bǔ)償
        3.4.2 葉片輥軋模具型腔前滑精度分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 葉片輥軋模具型腔回彈補(bǔ)償方法
    4.1 引言
    4.2 回彈基本原理與補(bǔ)償模型
        4.2.1 彎曲變形應(yīng)力應(yīng)變演化分析
        4.2.2 塑性彎曲回彈補(bǔ)償模型
        4.2.3 彎曲回彈量參數(shù)化計算模型
    4.3 輥軋葉片截面回彈補(bǔ)償方法
        4.3.1 葉片截面微元化
        4.3.2 微元參數(shù)化與回彈補(bǔ)償
        4.3.3 葉片截面回彈補(bǔ)償
    4.4 葉片輥軋模具型腔回彈補(bǔ)償方法驗(yàn)證
        4.4.1 葉片輥軋模具型腔回彈補(bǔ)償
        4.4.2 葉片輥軋模具型腔回彈補(bǔ)償驗(yàn)證
    4.5 葉片輥軋模具型腔定型驗(yàn)證
    4.6 本章小結(jié)
第五章 葉片輥軋成形模具型腔接觸響應(yīng)
    5.1 引言
    5.2 機(jī)械接觸局部載荷與滑移模型研究
        5.2.1 彈塑性接觸模型
        5.2.2 對稱輥軋接觸響應(yīng)模型
    5.3 接觸問題有限元求解及葉片輥軋成形模型收斂性驗(yàn)證
        5.3.1 有限元分析接觸問題及其求解方法
        5.3.2 有限元分析結(jié)果有效性判定
        5.3.3 葉片輥軋有限元模型收斂性分析
    5.4 葉片輥軋模具型腔局部接觸響應(yīng)研究
        5.4.1 葉片輥軋模具型腔接觸應(yīng)力分布及演化
        5.4.2 葉片輥軋模具型腔剪切應(yīng)力分布及演化
        5.4.3 葉片輥軋模具型腔接觸滑移分布及演化
    5.5 本章小結(jié)
第六章 葉片輥軋模具型腔磨損與壽命預(yù)測
    6.1 引言
    6.2 粘著和滑移磨損模型
        6.2.1 粘著磨損理論
        6.2.2 Archard粘著磨損模型
    6.3 粘著滑移磨損系數(shù)測試
        6.3.1 磨損系數(shù)測試原理
        6.3.2 磨損系數(shù)測試
        6.3.3 磨損系數(shù)回歸分析
    6.4 葉片輥軋模具型腔磨損演化研究
        6.4.1 葉片輥軋模具型腔瞬態(tài)磨損分布與演化
        6.4.2 葉片輥軋模具型腔磨損分布
    6.5 葉片輥軋模具型腔壽命預(yù)測研究
        6.5.1 葉片輥軋模具型腔壽命預(yù)測方法
        6.5.2 葉片輥軋模具型腔壽命預(yù)測驗(yàn)證
    6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 論文工作總結(jié)
    7.2 論文主要創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文及參加科研情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3158339