基于等强度理论压气机轮盘结构优化分析

为降低航空发动机轮盘的质量,提高发动机推质比,基于等强度轮盘结构,对发动机轮盘进行参数化结构优化设计.运用理论分析方法与有限元软件ANSYS仿真相结合,计算轮盘径向/周向最大应力.然后以节点最大等效应力满足许用安全系数为约束条件,以体积最小为优化目标函数运用ANSYS一阶优化方法对初始轮盘进行结构优化.优化后的轮盘在保证满足强度设计的前提下,体积可减少27％,相应的也减轻了轮盘质量,提高了发动机的推质比.同时论文的研究方法可为发动机轮盘结构优化设计提供参考.     

压气机轮盘简化结构强度的数值仿真分析

背景:压气机轮盘是发动机的重要组件,工作环境的应力条件复杂,其结构性能对发动机工作将产生很大的影响。目的:针对发动机轮盘进行受力分析,有利于进行轮盘结构优化设计,进而提高发动机推重比。方法:本文采用理论分析与有限元仿真相结合,基于对称假设下的轮盘简化结构强度给出径向与周向最大应力的理论解。同时,运用有限元软件ANSYS获得对应的数值仿真解。结论:经理论解与仿真解对比分析表明,本文提供的方法可用于压气机轮盘简化结构强度的求解分析。     

负重轮轮盘结构优化减重分析

建立了负重轮有限元结构优化模型，并进行了试验验证。在对优化算法进行分析的基础上，以计算结果中表示负重轮轮盘刚度和强度的应力值与变形量为约束条件，把负重轮轮盘重量设为目标函数，对负重轮进行了有效的结构优化，使负重轮的受力状况得到显著改善，且重量减轻10％以上，从而为工程中进行其他优化分析提供了理论与实践参考依据。     

基于等强度理论的轮盘优化设计方法研究

为了满足航空发动机高的推重比,各个零部件的质量都有很严格的要求。轮盘作为发动机中的转子部件,对其结构设计也相当重要。首先基于等强度盘理论,了解了等强度盘存在的可能性及其设计方法。并通过有限元法掌握了结构设计和优化的理论知识。再利用ANSYS有限元分析软件,建立了轮盘结构优化设计模型,选取了结构优化设计中的变量。然后对某型航空发动机压气机轮盘进行了优化设计,在满足同样的应力约束条件下,优化后轮盘的质量比传统方法优化结果减轻了10.27%。     

基于全局敏感性分析的压气机多级轮盘参数优化

压气机是航空发动机的核心部件之一,为了保证结构运行的可靠性,并提升发动机的推重比,需要对其结构进行减重优化设计。相较于单级轮盘,多级轮盘的优化分析更符合实际,但优化效率更低。以复杂的多级轮盘转子优化为研究目标,通过对结构参数化建模,实现尺寸形状自动控制,并基于全局敏感性分析获得轮盘的关键尺寸以及结构强度受参数影响的情况,为优化模型的简化和调整提供参考。研究轮盘结构破裂裕度,搭建高效、通用的优化流程,在保证结构静强度的前提下,通过遗传算法、可行方向法实现压气机转子减重4.94%的优化效果,对压气机结构设计具有一定的参考意义。     

基于ABAQUS的航空发动机涡轮盘强度分析

基于ABAQUS对某型航空发动机涡轮盘的强度进行了分析.通过加载离心力载荷和温度载荷,对该型涡轮盘进行了应力计算,完成了强度分析,为后续涡轮盘低循环疲劳寿命实验分析奠定了一定的基础.     

薄壁轮盘简化结构固有频率求解

针对发动机轮盘振动问题,以简化薄壁轮盘结构为研究对象,首先给出解析法求解结构固有频率的具体方法,同时运用有限元方法进行数值求解。实例分析表明,周边固定约束边界条件下的解析解与数值解比较接近,验证了求解方法的精确性。     

基于等强度的导管架平台管节点结构优化研究

以某船舶公司设计的典型TDK型管节点为研究对象,根据等强度理论推导出撑管在等强度条件下的壁厚函数,使撑管截面尺寸的变化与内应力变化相适应。利用ANSYS软件对其进行计算验证并对比分析,其结果表明,由该壁厚函数所确定的撑管满足等强度设计,其结构质量减轻了17.8%。     

某航空发动机压气机叶片轮盘耦合振动分析

基于循环对称结构固有特性的有限元分析原理,对某型航空发动机压气机叶片轮盘耦合ANSYS软件进行了分析计算,根据计算结果分析了该压气机叶片轮盘耦合结构的振动特性,为其设计优化和振动安全性检验提供了数值依据.     

重型燃机压气机轮盘冷加工方法

F级重型燃机的压气机转子为轮盘套装拉杆式结构.为保证转子组装后的整体质量,对单级轮盘加工的形位公差,配合尺寸精度要求很严格.通过对轮盘加工过程中关键工序工艺改进,有效提高了轮盘加工精度,保证转子装配后整体跳动、动平衡和传递扭矩要求.     

基于Hyperworks的机床料叉强度有限元分析及结构优化

以某发动机生产线的机床料叉作为研究对象,利用CAD三维软件建立料叉的三维模型,并基于Hyperworks软件建立机床料叉的有限元模型.利用Optistruct求解器模块进行静力学分析计算,得出在机床料叉的一侧同时承载两个质量均为200 kg夹具时的应力及位移状态,并对其强度进行验证.结果表明在此载荷工况下料叉的强度不满...     

基于等强度理论的缩套超高压缸改进设计

根据等强度理论所确定的缩套圆筒的界面压力公式及径比条件,对某超高压缸的径比及应力进行了分析计算,发现其径比不符合径比条件,应力分布也很不均匀。针对该超高压缸所存在的问题进行了改进设计,改进设计后的超高压缸的应力分布比原超高压缸有较大的改善,表明改进设计方案达到了较好的技术效果。     

基于ANSYS的雷达结构强度分析

现代仿真技术的应用极大地提高了工业产品的设计能力,其中以有限元算法应用最为广泛.文中以某型雷达的传动结构为研究目标,运用有限元软件对其进行刚强度分析.通过建立刚性区域,耦合主节点自由度来模拟运动关系的约束关系,并考虑结构对称性以简化计算模型,得到整个传动结构部分的应力位移分布,为结构改进提供理论依据.     

基于Kriging方法的涡轮盘结构可靠性分析

通过对某型航空发动机高压涡轮盘的弹塑性有限元分析,确定危险区域和所需的结构响应样本,利用Kriging方法建立结构可靠问题的Kriging模型,利用可靠度计算方法对建立的Kriging模型进行了可靠度计算.首先通过数值算例和简单结构可靠性问题验证了该方法具有较高的精度和较快的收敛速度,最后将该方法应用到涡轮盘结构可靠性分析中.     

基于UG环境下的压缩机曲轴强度计算与分析

利用有限元分析的方法和UG软件的功能,对活塞压缩机的曲轴创建三维力的分析模型,探讨进行曲轴的静强度和疲劳强度的校核方法,并结合曲轴实例建模、解算.     

运用有限元分析的阻尼板优化设计

根据阻尼板各阶损耗因子与各材料应变能之间的关系,利用有限元软件AN SY S对5层阻尼圆板的前4阶损耗因子进行了有限元分析计算,并选取它们的倒数和为目标函数,再次应用AN SY S软件中的优化模块对阻尼圆板的各层厚度进行了优化设计。通过对一块5层阻尼板的优化仿真,使得阻尼板前4阶的阻尼损耗因子较优化前有较大幅度的提高,使其在工作环境中具有更好的减振性能。     

基于流热固耦合燃气轮机压气机叶轮强度分析

在ANSYS Workbench中建立的流热固耦合计算平台,同时考虑压力、温度和离心力的综合作用,对某新型燃气轮机跨音速压气机叶轮进行综合载荷下的强度分析。计算方案涵盖三大计算模块及其数据传递,给出了计算过程中的技巧和策略。采用CFX对压气机进行全模型三维流场分析,将流场分析得到的耦合面温度和压力分布分别传递到叶轮耦合面,在热稳态分析模块进行叶轮热稳态计算,将计算得到的结果传递到结构分析模块,最后对叶轮进行压力、热应力和离心力综合作用下的强度分析,验证了计算方案的可行性和精度,为此类叶轮强度分析和压气机的可靠设计提供了工程设计计算方法。     

基于子模型法对TBM刀盘的结构强度分析

刀盘是隧道掘进机(TBM)开挖岩石的核心部件,其由于整体尺寸大,刀柄安装位置倒角小,一般有限元整体分析很难获得该位置的准确应力,也就无法确定估算设计结构的强度和可靠性。因此,为解决由于TBM刀盘整体尺寸大、现实条件很难对其进行网格细化和网格质量的保证,而造成的有限元分析时间长、分析精度低等问题,应用子模型法对TBM刀盘进行结构强度分析,通过验证两模型分析结果收敛趋势的一致性和两模型局部优化分析对比,证明了子模型法的可靠性和可行性,也表明了子模型法为刀盘等大型构件的强度分析提供了新的方法,对今后的大型构件有限元分析具有一定的参考意义。