航空發(fā)動機(jī)高壓壓氣機(jī)是發(fā)動機(jī)的核心部件,它是由許多級結(jié)構(gòu)相似的轉(zhuǎn)子零件首尾連接而成。在對該部件進(jìn)行裝配中,同軸度作為裝配的主要技術(shù)評價指標(biāo),對轉(zhuǎn)子運行過程中的不平衡量以及整機(jī)性能有重要的影響,因此需要在裝配前對裝配精度做出預(yù)測,并根據(jù)預(yù)測結(jié)果對裝配相位做出相應(yīng)調(diào)整,使裝配后組件同軸度達(dá)到最優(yōu)。目前已有的一些轉(zhuǎn)子裝配偏差累積傳遞的計算模型普遍采用剛性接觸作為假設(shè),沒有考慮結(jié)合面之間的接觸變形,得出的精度預(yù)測結(jié)果不準(zhǔn)確。針對上述問題,本文通過對微凸體赫茲接觸理論進(jìn)行研究,考慮結(jié)合面之間的彈性變形,建立了轉(zhuǎn)子結(jié)合面彈性接觸模型,并在準(zhǔn)確預(yù)測裝配精度的基礎(chǔ)上,對轉(zhuǎn)子的安裝相位進(jìn)行優(yōu)化,提高了轉(zhuǎn)子的裝配精度。主要研究內(nèi)容如下:（1）針對現(xiàn)有轉(zhuǎn)子裝配偏差計算模型不考慮結(jié)合面之間的接觸變形因素的不足,首先對某高壓轉(zhuǎn)子模擬件的結(jié)合面跳動數(shù)據(jù)進(jìn)行實際測量,將跳動測點等效為表面微凸體形貌,引入赫茲接觸理論,對單一微凸體的接觸變形規(guī)律進(jìn)行研究,在此基礎(chǔ)上建立了更符合實際裝配情況的轉(zhuǎn)子結(jié)合面彈性堆疊接觸模型。（2）通過對高壓轉(zhuǎn)子的裝配特性進(jìn)行分析,提出一種基于質(zhì)心驅(qū)動的初始剛性接觸位姿預(yù)測方法,在此基礎(chǔ)上,結(jié)... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 轉(zhuǎn)子結(jié)合面接觸分析研究現(xiàn)狀
        1.2.2 轉(zhuǎn)子堆疊裝配精度預(yù)測研究現(xiàn)狀
        1.2.3 轉(zhuǎn)子組件裝配相位優(yōu)化研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.3.1 本文研究內(nèi)容
        1.3.2 本文的技術(shù)路線
2 轉(zhuǎn)子跳動數(shù)據(jù)測量及彈性堆疊模型的建立
    2.1 轉(zhuǎn)子跳動數(shù)據(jù)的測量方法
    2.2 結(jié)合面赫茲接觸理論的研究
        2.2.1 微凸體彈性接觸變形機(jī)制
        2.2.2 單一微凸體變形規(guī)律仿真分析
    2.3 轉(zhuǎn)子結(jié)合面彈性堆疊接觸模型的建立
        2.3.1 剛性堆疊與彈性堆疊區(qū)別的分析
        2.3.2 轉(zhuǎn)子結(jié)合面的基本假設(shè)
        2.3.3 轉(zhuǎn)子結(jié)合面真實接觸模型的建立
    2.4 本章小結(jié)
3 轉(zhuǎn)子裝配特性及精度預(yù)測方法的研究
    3.1 航空發(fā)動機(jī)高壓轉(zhuǎn)子裝配特性的研究
    3.2 初始剛性接觸位姿預(yù)測算法的研究
        3.2.1 差分表面接觸等效原理
        3.2.2 齊次坐標(biāo)位姿變換方法
    3.3 考慮結(jié)合面彈性變形的位姿預(yù)測算法
        3.3.1 彈性算法的分步迭代方法
        3.3.2 彈性位姿預(yù)測算法
    3.4 本章小結(jié)
4 轉(zhuǎn)子裝配相位優(yōu)化及軟件開發(fā)
    4.1 轉(zhuǎn)子裝配相位優(yōu)化方程的建立
        4.1.1 目標(biāo)函數(shù)與設(shè)計變量分析
        4.1.2 約束條件的設(shè)定
    4.2 基于遺傳算法的同軸度相位優(yōu)化
        4.2.1 組合優(yōu)化問題求解及遺傳算法簡介
        4.2.2 算法改進(jìn)及算子的選擇
    4.3 算法性能分析
        4.3.1 算法精度分析
        4.3.2 時間分析
    4.4 裝配精度預(yù)測及相位優(yōu)化軟件開發(fā)
        4.4.1 軟件開發(fā)流程及技術(shù)特點
        4.4.2 軟件具體操作步驟及示例
    4.5 本章小結(jié)
5 裝配精度預(yù)測模型仿真分析與實驗驗證
    5.1 轉(zhuǎn)子裝配有限元仿真分析
        5.1.1 參數(shù)化有限元模型的建立
        5.1.2 安裝相位對裝配偏心量影響的仿真分析
    5.2 轉(zhuǎn)子組件裝配實驗方案設(shè)計
    5.3 實驗驗證及實驗數(shù)據(jù)的誤差分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]航空發(fā)動機(jī)重要裝配工藝分析及研發(fā)展望[J]. 張渝,李琳,陳津,史新宇,周爍.  航空制造技術(shù). 2019(15)
[2]疊加優(yōu)化技術(shù)在高壓渦輪轉(zhuǎn)子維修裝配中的應(yīng)用[J]. 王洪明.  長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2019(02)
[3]基于轉(zhuǎn)子跳動和初始不平衡量優(yōu)化的多級盤轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)裝配工藝[J]. 琚奕鵬,吳法勇,金彬,魏秀鵬,祖建國.  航空發(fā)動機(jī). 2018(06)
[4]航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子裝配同心度的偏差傳遞模型與優(yōu)化[J]. 丁司懿,金隼,李志敏,魏楨琦,楊夫勇.  上海交通大學(xué)學(xué)報. 2018(01)
[5]堆疊預(yù)測技術(shù)在高壓轉(zhuǎn)子裝配中的應(yīng)用研究[J]. 王斌,袁勇.  內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(03)
[6]國內(nèi)外智能制造的發(fā)展及對我國商用航空發(fā)動機(jī)發(fā)展的啟示[J]. 蘇巧靈.  航空制造技術(shù). 2017(18)
[7]裝配優(yōu)化技術(shù)在某型航空發(fā)動機(jī)高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子裝配中的應(yīng)用[J]. 王波,李曙光.  航空維修與工程. 2016(06)
[8]航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子件裝配質(zhì)量預(yù)測[J]. 孟祥海,單福平.  制造業(yè)自動化. 2016(05)
[9]研發(fā)航空制造的先進(jìn)理念與創(chuàng)新技術(shù)[J]. 朱劍英.  機(jī)械制造與自動化. 2016(02)
[10]航空發(fā)動機(jī)整機(jī)振動研究綜述[J]. 鄭麗,羅澤明,付炎晶.  機(jī)械制造與自動化. 2016(01)

博士論文
[1]基于矢量投影的多級轉(zhuǎn)子同軸度測量方法研究[D]. 孫傳智.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017

碩士論文
[1]基于軸向預(yù)載的轉(zhuǎn)子裝配方法研究[D]. 李澤林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子不同心故障振動機(jī)理分析及其應(yīng)用研究[D]. 宋培培.南京航空航天大學(xué) 2017
[3]航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的參數(shù)化設(shè)計及組合優(yōu)化方法研究[D]. 付堯.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]航空發(fā)動機(jī)高壓轉(zhuǎn)子單元體裝配方法研究[D]. 楊宏偉.中國民航大學(xué) 2016
[5]航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的裝配偏差建模分析與工藝優(yōu)化[D]. 單福平.上海交通大學(xué) 2015
[6]面向航空發(fā)動機(jī)數(shù)字化裝配的公差分析技術(shù)研究[D]. 王晶.沈陽航空航天大學(xué) 2011
[7]航空發(fā)動機(jī)裝配數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 徐延鋒.西北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3380249