航空發(fā)動機(jī)作為飛機(jī)的動力裝置,其性能的優(yōu)劣與飛機(jī)運(yùn)行的安全與否息息相關(guān)。愈趨惡劣的服役環(huán)境導(dǎo)致發(fā)動機(jī)零部件承受著復(fù)雜的工況載荷,這意味著在提升航空發(fā)動機(jī)整體性能的同時,須對其熱端部件的結(jié)構(gòu)完整性給予充分的重視。榫連結(jié)構(gòu)作為渦輪葉盤的主要連接形式,其在運(yùn)轉(zhuǎn)時承受著氣流振動、高溫高壓及復(fù)雜機(jī)械載荷,是航空發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)中故障頻發(fā)的關(guān)鍵區(qū)域。因此,針對榫連結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評估與疲勞可靠性分析對于降低發(fā)動機(jī)故障頻率、保障渦輪轉(zhuǎn)子部件安全運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要意義。針對以上問題,本學(xué)位論文對某航空發(fā)動機(jī)渦輪葉盤榫連結(jié)構(gòu)開展了如下研究:1)考慮靜態(tài)韌性耗散理論的疲勞累積損傷分析。榫連結(jié)構(gòu)在循環(huán)載荷的作用下會由于損傷不斷累積而導(dǎo)致失效。針對上述問題,通過對材料的損傷演化歷程分析,考慮材料靜態(tài)韌性耗散效應(yīng)的影響,提出了基于等損傷線理論的疲勞累積損傷模型。利用5種金屬材料兩級加載下的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證,并與其他四種通用模型進(jìn)行了模型對比,驗證了所提出模型的疲勞壽命預(yù)測精度。2)隨機(jī)條件下榫連結(jié)構(gòu)的接觸應(yīng)力分析。榫連結(jié)構(gòu)等熱端部件在服役時往往受到多重不確定因素的影響,這些不確定因素對其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的評估起著至關(guān)重要的作用。針對... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

/90某型高壓渦輪葉盤榫連結(jié)構(gòu)有限元模型

簡化后的榫連結(jié)構(gòu)有限元模型

第三章隨機(jī)條件下榫連結(jié)構(gòu)的接觸應(yīng)力分析33利用GH4169合金材料性能數(shù)據(jù)，結(jié)合式(3-18)與式(3-19)，可完成對榫連結(jié)構(gòu)模型有限元分析的材料設(shè)置。3.3.3模型單元定義與網(wǎng)格劃分在對簡化后的榫連結(jié)構(gòu)進(jìn)行接觸分析時，需對有限元模型的單元類型進(jìn)行設(shè)置。本章選取solid185單元類型對榫連結(jié)構(gòu)接觸問題進(jìn)行求解�？v樹型榫連結(jié)構(gòu)經(jīng)過簡化后，有限元模型較為簡單，可直接對模型整體進(jìn)行六面體分網(wǎng)。為節(jié)省計算機(jī)資源與保證求解效率，需對模型不同區(qū)域劃分的網(wǎng)格尺寸進(jìn)行調(diào)控。通過采用掃略的分網(wǎng)模式，將有限元模型的某些邊線設(shè)置合理的尺寸作為掃略分網(wǎng)的基礎(chǔ)，進(jìn)而完成對模型的網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格尺寸的精細(xì)與接觸分析求解結(jié)果能否收斂直接相關(guān)。接觸區(qū)域需要細(xì)密的網(wǎng)格，經(jīng)多次嘗試網(wǎng)格尺寸最終設(shè)置為0.05mm。為減少計算時間，其他與接觸無關(guān)部分的網(wǎng)格尺寸設(shè)置得粗略一些。榫連結(jié)構(gòu)模型的網(wǎng)格劃分情況如圖3-4所示。圖3-4簡化榫連結(jié)構(gòu)的有限元網(wǎng)格模型3.3.4接觸設(shè)置當(dāng)研究實際工程結(jié)構(gòu)的接觸行為時，處于接觸狀態(tài)的區(qū)域具有如下特征：1)無相互穿透。2)能夠傳遞法向載荷與切向摩擦力。3)無法傳遞法向拉力。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]不確定性下輪盤彈塑性隨機(jī)有限元與結(jié)構(gòu)可靠性分析[D]. 劉強(qiáng).電子科技大學(xué) 2018
[2]榫頭—榫槽配合參數(shù)對旋轉(zhuǎn)葉片的動態(tài)響應(yīng)特性研究[D]. 彭昀.東北大學(xué) 2017
[3]燕尾榫結(jié)構(gòu)微動疲勞有限元分析研究[D]. 荊煬.蘭州理工大學(xué) 2015



本文編號：3288468