基于响应面法的高温应变计敏感栅结构优化研究

高温应变计是航空发动机重要的研保条件,为满足其更高的使用要求,对高温应变计敏感栅结构参数进行了优化。 首 先,采用有限元计算方法分析了考虑温度误差后敏感栅栅丝长度、栅丝间距和栅丝弯数对测量误差和疲劳寿命的影响;然后,基 于响应面法建立了测量误差和疲劳寿命响应面模型,利用多目标灰狼算法进行了结构参数优化设计,得到了 Pareto 最优解集; 最后,根据优化结果制备高温应变计进行了高温振动疲劳试验。 研究结果表明,不同参数组合的敏感栅结构对高温应变计的性 能影响不同。 结合高温应变计制备需求与性能对比来评估得到的 Pareto 最优解集,得到了一个最优敏感栅结构。 高温下优化 后的应变计疲劳寿命较优化前相比提升了 30. 4% ,优化效果显著。     

某型螺旋桨飞机气动噪声降噪研究

针对某型电动螺旋桨飞机噪声过大问题,在保证螺旋桨气动特性的同时,提出了改进沿展向桨叶形状的降噪方法。采用FW-H模型、非定常滑移网格及大涡模拟方法获得了气动噪声频谱特征;通过地面远场噪声试验,得到了螺旋桨在三种转速下的气动噪声频域特性和声压强度分布规律。对比分析螺旋桨各测点声压级试验数据和数值计算结果,证明了数值计算模型的准确性。基于所建立的计算模型和方法,预测了不同螺旋桨在三个转速下的声压级分布,得出桨叶形状对螺旋桨气动噪声的影响规律。研究表明:当螺旋桨转速高于1 000r/min时,新叶片较原叶片气动噪声明显降低。这说明桨叶载荷噪声在气动噪声中起主导作用,可以通过改变沿展向桨叶形状,有效降低叶片的气动噪声。     

时域分析技术在齿轮故障检测中的应用

本文对齿轮故障检测中时域分析技术的实现过程、齿轮故障的特征波形及特征参数进行了讨论,并引证了应用时域分析技术检测齿轮故障的实例。     

航空发动机转子叶片振动测量技术研究

简要论述了航空发动机转子叶片振动测量的必要性及发展现状,着重介绍了几种叶片振动测量方法,并对它们的测量原理进行了阐述.     

点力和线力作用下的结构振动响应研究

建立了平板结构在点力载荷和线力载荷作用下振动响应的理论模型，应用该模型计算出简支平板在两种载荷作用下的振动响应，然后进行比较分析。通过实验研究了点力载荷与实际惯性激振器产生的线力载荷作用下简支平板振动频响函数的差别。研究表明，点力载荷和线力载荷作用下的振动响应有一定差别，线力作用的圆环直径越大，这种差别越大，且高频段较低频段表现更为明显。     

虚拟振强分析仪设计

基于平板结构振动强度测量的理论和通道相位补偿方法,采用图形化编程语言LabVIEW,设计了虚拟振动强度分析仪。该仪器具有数据采集、通道相位补偿、振强计算、信号分析以及振强可视化功能,且参数控制全部通过图形用户界面进行。与传统仪器相比,虚拟振强仪数据处理及振强可视化能力强,面板操作方便,易于扩展和性价能比高。     

螺栓连接结构有限元计算模型简化研究

为了减少螺栓连接模型的模拟计算量并提高模拟计算精度,以螺栓连接L梁模型为研究对象,对其进行了螺栓连接结构有限元模型简化研究。螺栓简化模型由等壁厚面体组成,通过调解简化模型的密度,使简化模型质量与三维实体模型保持一致。将简化模型模态计算结果与三维实体螺栓模型进行比较,验证了简化模型的有效性。为了进一步提高螺栓简化模型的计算精度,针对简化模型的重要参数—弹性模量进行了单目标优化,优化结果显示,螺栓简化模型的计算精度得到了进一步提高。     

椭圆轴承与圆轴承动力特性CFD数值分析

滑动轴承动力特性对旋转机械转子稳定性有着重要影响。将CFD动网格技术应用于椭圆轴承与圆轴承动力特性求解。在验证滑动轴承CFD动力特性求解模型准确性的基础上,建立基于CFD动网格技术的椭圆轴承动力特性求解模型,分析椭圆度、偏心率以及转速等因素对滑动轴承动力特性影响,比较分析椭圆轴承与圆轴承动力特性之间的差异。研究表明,椭圆轴承与圆轴承的承载力与刚度阻尼系数随着偏心率、转速的增加而增大;与圆轴承相比,椭圆轴承两个油楔形成两个流体动压区有效的增大轴承的阻尼,滑动轴承增加椭圆度可提高转子稳定性。     

正庚烷HCCI燃烧下芳香烃及多环芳烃形成的数值模拟

通过修改化学动力学软件CHEMKINⅢ,建立了正庚烷HCCI燃烧下排放特性数值模拟的多区模型.利用此模型对正庚烷HCCI燃烧下芳香烃(苯)与多环芳烃(萘、菲及芘)的生成及演变规律进行了详细分析.计算中采用了正庚烷的燃烧与分解、多环芳烃生成的详细反应机理(共包括107种组分、542个基元反应).结果表明,缸内压力变化趋势的计算结果与实验值基本吻合;核心区由于温度较高,其中的正庚烷已充分燃烧,多环芳烃的质量分数极小;边界层区和缝隙区温度较低,尤其是缝隙区,其温度与壁面温度保持一致,正庚烷在其中不能充分燃烧和分解,同时这两个区域成为多环芳烃的主要来源.     

组合式弹性片金属密封环密封特性有限元分析

利用ANSYS Workbench软件建立组合式弹性片金属密封环有限元模型,分析密封环初始压缩量、工作压力等对密封环最大Von Mises应力、接触应力大小及接触部位压力分布的影响。研究表明:组合式弹性片金属密封在不受工作压力情况下,顶块与封严片之间并不是完全接触的,不能起到密封效果,但在工作条件下,在一定的预压缩量下其顶块与封严片之间完全接触,满足密封要求;适当增加预压缩量可以提高密封环密封性能,但同时其所受的最大Von Mises应力也增大,当最大Von Mises应力大于材料的屈服极限时密封环会失效。通过计算得到弹性片的安全工作夹角范围,为组合式弹性片金属密封环的设计、安装及使用提供依据。