本文關(guān)鍵詞：某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)典型機(jī)匣安裝邊結(jié)構(gòu)密封特性研究

  更多相關(guān)文章： 航空發(fā)動(dòng)機(jī) 機(jī)匣 安裝邊 密封特性

【摘要】：航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饷芊馓匦詫?duì)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓比和工作效率有重要影響,機(jī)匣安裝邊高溫燃?xì)庑孤┦呛娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)主要的氣流泄漏源之一,本文研究?jī)?nèi)容對(duì)提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能具有重要意義。本文通過數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)影響典型機(jī)匣安裝邊的泄漏因素進(jìn)行了系統(tǒng)分析與研究。基于斷裂力學(xué)理論,推導(dǎo)了法蘭安裝邊泄漏壓力與安裝邊應(yīng)力關(guān)系公式,建立了三維有限元數(shù)值仿真模型,計(jì)算了在施加工作載荷的情況下試驗(yàn)件整體的應(yīng)力特性,分析了法蘭安裝邊的結(jié)構(gòu)參數(shù)(安裝邊厚度、螺栓孔數(shù)量和螺栓直徑)的改變、安裝邊聯(lián)接螺栓預(yù)緊力的大小以及螺栓預(yù)緊力加載方案等對(duì)法蘭安裝邊密封特性的影響。計(jì)算結(jié)果表明:安裝邊的泄漏壓力隨著螺栓數(shù)量以及預(yù)緊力的增加而增大,隨著安裝邊厚度的增加而減小,隨著螺栓直徑的增加先增大后減小;交叉加載方案密封特性好于順次交叉加載方案。實(shí)驗(yàn)方面,搭建了典型航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣安裝邊密封結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái),測(cè)試了不同螺栓預(yù)緊力以及不同預(yù)緊力加載方案對(duì)試驗(yàn)件泄漏特性的影響。實(shí)驗(yàn)研究表明:試驗(yàn)件內(nèi)部充入氣體,壓力達(dá)到目標(biāo)值后停止供氣,壓力從最大值開始降低,降低速率從大變小,曲線光滑;介質(zhì)溫度先增加,后降低,最后平衡至環(huán)境溫度。隨著螺栓預(yù)緊力增大,而其它條件不發(fā)生變化時(shí),泄漏壓力隨預(yù)緊力呈線性增加趨勢(shì)。經(jīng)過四輪加載之后JIS B2251和順次加載方案螺栓預(yù)緊力的均勻性好于ASME PCC-1交叉加載方案,ASME PCC-1交叉加載方案在密封性能上不及JIS B 2251和順次加載,而JIS B 2251方案工作量最小,因此,JIS B 2251方案應(yīng)為最佳加載方案。
【關(guān)鍵詞】：航空發(fā)動(dòng)機(jī) 機(jī)匣 安裝邊 密封特性
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V232
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-24
• 1.1 課題研究背景和意義12-14
• 1.2 螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)及緊密性研究方法14-18
• 1.2.1 機(jī)匣法蘭安裝邊螺栓連接結(jié)構(gòu)14-15
• 1.2.2 螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)的密封與泄漏15-16
• 1.2.3 螺栓法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的密封測(cè)試設(shè)計(jì)方法16-18
• 1.3 有限元在課題研究中的應(yīng)用18-20
• 1.4 國(guó)內(nèi)外主要研究現(xiàn)狀20-23
• 1.4.1 國(guó)外螺栓法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀20-22
• 1.4.2 國(guó)內(nèi)螺栓法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀22-23
• 1.5 本文研究方法及研究?jī)?nèi)容23-24
• 1.5.1 研究方法23
• 1.5.2 研究?jī)?nèi)容23-24
• 第2章 相關(guān)基本理論24-29
• 2.1 線彈性斷裂力學(xué)理論24-25
• 2.2 泄漏壓力理論分析25-29
• 第3章 法蘭安裝邊泄漏模型有限元計(jì)算及分析29-48
• 3.1 計(jì)算模型的建立29-33
• 3.1.1 結(jié)構(gòu)及建模29
• 3.1.2 網(wǎng)格劃分與優(yōu)化29-33
• 3.1.3 約束邊界條件33
• 3.1.4 法蘭機(jī)匣安裝邊材料屬性33
• 3.2 機(jī)匣法蘭安裝邊結(jié)構(gòu)受力特性分析33-37
• 3.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)與預(yù)緊力對(duì)安裝邊泄漏壓力影響分析37-40
• 3.3.1 螺栓數(shù)量變化對(duì)泄漏特性影響37-38
• 3.3.2 安裝邊厚度變化對(duì)泄漏特性的影響38-39
• 3.3.3 螺栓直徑變化對(duì)泄漏特性影響39
• 3.3.4 螺栓預(yù)緊力變化對(duì)密封特性的影響39-40
• 3.4 螺栓加載順序和輪次對(duì)密封特性的影響40-46
• 3.4.1 簡(jiǎn)化模型的建立與網(wǎng)格劃分40-41
• 3.4.2 網(wǎng)格劃分與邊界條件41
• 3.4.3 邊界條件41-42
• 3.4.4 計(jì)算結(jié)果與分析42-46
• 3.5 本章工作小結(jié)46-48
• 第4章 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣法蘭安裝邊密封實(shí)驗(yàn)分析48-68
• 4.1 實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)參數(shù)48-52
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定與加載方案48-51
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)方案51-52
• 4.2 實(shí)驗(yàn)裝置建立52-59
• 4.2.1 裝置與流程52-53
• 4.2.2 裝置結(jié)構(gòu)53-56
• 4.2.3 測(cè)試裝置與方法56-59
• 4.3 螺栓預(yù)緊力對(duì)安裝邊法蘭泄漏率影響規(guī)律59-62
• 4.3.1 不同螺栓預(yù)緊力下試驗(yàn)件內(nèi)壓力變化規(guī)律60-61
• 4.3.2 安裝邊法蘭泄漏率隨螺栓預(yù)緊力變化規(guī)律61-62
• 4.4 螺栓加載方式對(duì)安裝邊法蘭泄漏率的影響規(guī)律62-67
• 4.4.1 不同加載方案下試驗(yàn)件預(yù)緊力規(guī)律62-65
• 4.4.2 不同加載方案對(duì)試驗(yàn)件內(nèi)壓力變化的影響規(guī)律65-66
• 4.4.3 不同加載方案對(duì)試驗(yàn)件泄漏率的影響規(guī)律66-67
• 4.5 本章工作小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 致謝73-74
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文74

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊蔚源;40鉻鋼制機(jī)匣斷裂分析[J];金屬材料與熱加工工藝;1982年04期

2 尚偉鈞,李明達(dá);復(fù)雜受載承力機(jī)匣的強(qiáng)度及疲勞壽命[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);1988年04期

3 王桂華,李琳;航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇機(jī)匣行波振動(dòng)的分析方法[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2000年02期

4 齊紅宇 ,孫聯(lián)文 ,溫衛(wèi)東 ,王林江;復(fù)雜載荷下復(fù)合材料機(jī)匣結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的數(shù)值分析[J];航空制造技術(shù);2003年07期

5 齊紅宇,溫衛(wèi)東,孫聯(lián)文,王林江;軸向壓力和端部轉(zhuǎn)矩載荷聯(lián)合作用下機(jī)匣結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的數(shù)值分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2003年11期

6 于亞彬,陳偉;模型機(jī)匣/葉片的包容性數(shù)值分析[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2005年03期

7 范志強(qiáng);高德平;覃志賢;姜濤;李衛(wèi)東;;機(jī)匣包容性破壞勢(shì)能法的試驗(yàn)驗(yàn)證[J];燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究;2006年02期

8 范志強(qiáng);高德平;姜濤;覃志賢;王維;;模型機(jī)匣的包容性試驗(yàn)和數(shù)值模擬[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2006年05期

9 陳禮順;王彥嶺;黃成生;;某型發(fā)動(dòng)機(jī)雙速機(jī)匣固定螺樁脫落分析[J];失效分析與預(yù)防;2006年04期

10 崔海坡;溫衛(wèi)東;;復(fù)合材料機(jī)匣沖擊后的力學(xué)性能分析[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2008年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陸曉;宣海軍;丁志偉;;纖維增強(qiáng)復(fù)合材料風(fēng)扇包容機(jī)匣研究進(jìn)展[A];2009年度全國(guó)復(fù)合材料力學(xué)研討會(huì)論文集[C];2009年

2 姚宏軍;宋秀峰;董順昌;;鎂合金航空機(jī)匣組合懸掛加工技術(shù)研究[A];探索 創(chuàng)新 交流（第4集）——第四屆中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集[C];2010年

3 張麗;朱惠人;;渦輪機(jī)匣隔熱環(huán)腔內(nèi)流動(dòng)換熱數(shù)值計(jì)算[A];中國(guó)航空學(xué)會(huì)第七屆動(dòng)力年會(huì)論文摘要集[C];2010年

4 劉璐璐;宣海軍;何慶;邢軍;王晉;;復(fù)合材料機(jī)匣受葉片撞擊損傷過程研究[A];第十屆全國(guó)沖擊動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

5 劉璐璐;宣海軍;張娜;;航空發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合材料機(jī)匣葉片包容性研究[A];第21屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集第Ⅲ冊(cè)[C];2012年

6 俸躍偉;王麗花;李冬梅;袁仲欣;;輔助支承夾具在薄壁機(jī)匣加工中的應(yīng)用[A];第十五屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第13分會(huì)場(chǎng)：航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

7 佘德勇;;某新型發(fā)動(dòng)機(jī)附件機(jī)匣制造工藝研究[A];第十五屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第13分會(huì)場(chǎng)：航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

8 王樹蘭;劉金南;;某航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇機(jī)匣振動(dòng)故障診斷[A];2010航空試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2010年

9 楊艷梅;;鋁、鎂合金附件機(jī)匣工藝過程的設(shè)計(jì)與分析[A];第二屆民用飛機(jī)制造技術(shù)及裝備高層論壇資料匯編（論文集）[C];2010年

10 李瑩;馬蕾;劉寧;王健;;燃機(jī)渦輪機(jī)匣改進(jìn)結(jié)構(gòu)后可靠性分析[A];第十五屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第13分會(huì)場(chǎng)：航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 王國(guó)松 張凌;一航黎明縮短“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)前機(jī)匣交付周期[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2006年

2 陳小靜;東安直8主減機(jī)匣加工創(chuàng)造新紀(jì)錄[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2010年

3 陳小靜;東安直8主減機(jī)匣毛坯 鑄造創(chuàng)紀(jì)錄[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2010年

4 郎小兵 周廣銀;整體精鑄鈦合金中介機(jī)匣研制成功[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2004年

5 鄭重;冬天戴手套也能射擊[N];中國(guó)國(guó)防報(bào);2002年

6 桂杭;輝煌閃耀平凡中[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2005年

7 曉麗;GEnx在取證試驗(yàn)中表現(xiàn)出色[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2009年

8 鄧龍學(xué)　汪如林;左右手都能操作的槍[N];中國(guó)國(guó)防報(bào);2002年

9 何櫸;M96緊湊型：便于快出手[N];中國(guó)國(guó)防報(bào);2006年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 溫登哲;航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣模型的若干動(dòng)力學(xué)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 范志強(qiáng);航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣包容性理論和試驗(yàn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2006年

3 齊紅宇;復(fù)合材料及發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣的屈曲與疲勞研究[D];南京航空航天大學(xué);2002年

4 何慶;航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣包容性機(jī)理及數(shù)值仿真方法研究[D];浙江大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊雙林;雙層金屬機(jī)匣模擬包容性試驗(yàn)及數(shù)值分析[D];南京航空航天大學(xué);2010年

2 張吳蔚;雙層機(jī)匣包容性研究[D];南京理工大學(xué);2015年

3 郭玉杰;蜂窩機(jī)匣對(duì)渦輪級(jí)性能影響的數(shù)值研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

4 牛丹丹;Kevlar織物纏繞增強(qiáng)機(jī)匣包容性研究[D];浙江大學(xué);2015年

5 劉維;渦輪機(jī)匣換熱實(shí)驗(yàn)與流固耦合數(shù)值研究[D];大連理工大學(xué);2015年

6 張大權(quán);燃機(jī)機(jī)匣的熱力耦合分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2015年

7 徐逸鈞;低污染民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)徑向間隙計(jì)算程序開發(fā)[D];南京航空航天大學(xué);2014年

8 麻麗春;渦輪機(jī)匣內(nèi)部陣列沖擊流動(dòng)換熱特性研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

9 郭明明;航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇機(jī)匣包容試驗(yàn)葉片爆破飛脫方法研究[D];浙江大學(xué);2016年

10 李存堯;不同材料的靜子葉片與機(jī)匣典型連接方案的分析評(píng)估[D];南京航空航天大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：716508