燃气涡轮发动机计算机辅助设计系统

开发了基于大型有限元分析软件Ansys的燃气涡轮发动机辅助设计系统,该系统将CAD参数建模技术、工程有限元数值计算方法、经典强度计算理论与现代优化设计技术相结合,实现了涡轮盘、机匣和涡轮轴典型零件的参数优化设计的完整设计流程,建立了结构优化设计平台;并通过机匣的结构优化设计实例,验证了燃气涡轮发动机辅助设计系统的有效性。     

航空发动机试验器连接机匣动力学模型的确认方法

提出一种基于参数灵敏度的航空发动机连接机匣动力学模型确认方法.以航空发动机整机试验器机匣系统为研究对象,以实测数据为参考基准,对单个机匣有限元简化模型进行修正与模型确认;基于实体薄层单元建立两段机匣连接结构有限元模型,并对薄层刚度进行模型修正;基于修正后的实体薄层单元建立连接机匣连接结构有限元模型.机匣组件模态测试数据与有限元模型模态仿真数据对比表明:最终确认的机匣组件的有限元模型能够有效地反映实际结构动力学特性.     

强背景噪声条件下自适应图卷积神经网络的航空 发动机附件机匣故障诊断方法

针对强背景噪声条件下航空发动机附件机匣故障难以诊断的问题,提出了自适应图卷神经网络(AGCNet)航空发动机附件机匣故障诊断方法。将航空发动机附件机匣振动信号通过小波包进行分解,并将小波包系数矩阵定义为包含节点与边的图。在图卷积神经网络中构建自适应图卷积核,基于切比雪夫多项式设计了一种自适应图卷积操作,通过自适应图卷积核对图中节点与边进行特征提取,增强模型在强噪声条件下的泛化性。最后利用全连接层进行特征抽取,进而实现航空发动机附件机匣故障。应用案例表明所提自适应图卷积神经网络模型(AGCNet);在强背景噪声条件下对航空发动机附件机匣故障平均诊断精度为86.42%,均高于LeNet、ResNet以及GCNet模型。能够有效识别故障,可应用于航空发动机附件机匣故障诊断。     

航空发动机润滑系统散热器性能计算软件开发

本文从开发航空发动机润滑系统散热器性能计算软件的目的出发,分析了软件的设计需求,规 划了软件的两大模块--计算模块和界面模块.其中计算模块以散热器数值计算的原理和方法为基础,研究了散热器换热特性和流阻特性的机理和计算方法,设计了可实现的计算流程,采用Fortran语言完成编写制作工作;界面模块以软件的交互性和实用性为基础,分别完成了软件界面的规划设计和软件运行框架的设计,并且采用Delphi完成了其编写制作工作.最后采用Delphi与Fortran混合编程技术完成了两模块的参数传递和调用,使之形成了完整的航空发动机润滑系统散热器性能计算软件.     

3D打印航空涡轴发动机附件传动机匣应用研究

结合3D打印工作原理,针对航空涡轴发动机集成化附件传动机匣存在的加工难度大、周期长等问题,提出了3D打印成形附件传动机匣毛坯的解决方法,并通过试制及试验,验证了3D打印技术在航空涡轴发动机附件传动机匣上应用的可行性。本次工程应用提前暴露了集成化附件传动机匣的设计问题,为其他航空发动机复杂零件设计提供了新的方法和思路。     

螺栓联接参数对静子机匣同心度影响的研究

航空发动机静子机匣的同心度与转静子碰磨及气流泄漏直接相关,严重影响发动机工作效率及可靠性。良好的转静子同心度和转子叶片叶尖间隙分布的合理性是发动机高效、稳定工作的关键。建立了压气机静子机匣有限元三维模型,通过有限元计算来模拟螺栓的数量、位置和预紧力大小对机匣同心度的影响,并基于神经网络和Monte Carlo方法得到了多个螺栓位置和预紧力变化对于同心度影响的直方图。的研究为航空发动机静子机匣及其叶尖间隙设计提供了参考。     

航空发动机机匣螺栓连接结构力学特性影响因素

由于航空发动机机匣的不连续性,机匣的力学传递特性将受到影响。对传统静子机匣部件振动特性进行分析时,常不考虑机匣螺栓连接结构的影响,从而导致仿真计算的结果产生较大的偏差。基于国内外研究现状,建立螺栓连接结构的有限元分析模型,在力学传递特性方面研究了螺栓预紧力、螺栓分布和螺栓数量对机匣抗弯刚度和振动频率的影响。结果表明:航空发动机机匣螺栓连接结构会导致其结构刚度下降;螺栓预紧力、螺栓分布和螺栓数量是影响航空发动机机匣抗弯刚度和振动频率的主要因素。     

航空发动机附件机匣结构设计方法研究

对具有代表性的航空发动机附件机匣结构设计方法进行研究,分析了附件机匣内壳体、齿轮、轴承等重要零部件结构特点,总结各部件长期使用中出现过的故障和问题,提出工程应用优化的结构使用建议,为高可靠性附件机匣设计提供参考。     

车铣复合加工方法在铝镁合金机匣中的应用

针对航空发动机铝镁合金机匣类零件形状结构复杂、加工余量大、切削温度不宜过高和加工工艺性差等特点,采用车铣复合加工方法解决此机匣类复杂零件的加工难题。基于车铣复合加工方法的特点及优势设计了该零件的加工工艺,并通过Siemens NX软件中同步建模、数控程序编制与仿真加工等模块降低了三维模型修改以及数控加工编程的难度,有效解决了航空发动机铝镁合金机匣类零件加工质量与效率问题。     

一种基于OptiStruct-Abaqus的航空齿轮腹板轻量化设计方法

基于结构优化软件OptiStruct和商用有限元分析软件Abaqus,结合拓扑优化、尺寸优化和有限元接触分析等相关理论,针对航空齿轮轻量化设计问题,创新性地提出了一种齿轮腹板结构轻量化设计方法。以某型航空发动机附件传动齿轮为研究对象,基于OptiStruct软件对腹板结构进行拓扑优化与尺寸优化减重设计,利用Abaqus软件对齿轮进行接触性能计算,给出腹板结构轻量化设计的流程和关键技术。结果表明,在保证强度和传动误差要求条件下,齿轮整体质量减轻了39. 6%,减重效果明显,实现了齿轮轻量化设计目的。     

中频感应加热器在机械装拆中的运用

介绍了中频感应加热器的原理、结构和系统组成,并用Ansys有限元分析软件的磁一热耦合分析功能,对中频感应器加热进行了计算机数值模拟分析,用顺序耦合的方法计算了热磁耦合作用下的温度场分布。系统利用单片机的优良控制功能,实现了对所需加热工件进行时间或温度的自动控制。     

考虑齿轮装置热系统的斜齿轮轮齿热态有限元分析

本文以汽车变速箱为研究对象 ,提出了考虑齿轮装置热系统的全工况下斜齿轮轮齿热态特性的计算分析方法。将齿轮装置热网络分析结果作为斜齿轮轮齿传热有限元模型的边界条件 ,运用三维有限元法计算方法 ,分析了斜齿的本体温度场、热应力、热变形 ,得出了有实际意义的结论。     

静止外部流体对换热器管束动特性的影响分析

利用大型有限元程序Ansys的参数化设计语言,对模型进行智能化网格剖分、材料参数设定、模型几何参数设置,完成了多种节径比的正方形排列管束的建模,并采用流固耦合法进行了管束在两种流体中的动特性计算。通过计算结果分析,得出了一些有价值的结论,可供从事换热器等化工设备设计的工程技术人员参考。     

车辆传动变速箱的稳态热分析

对某车辆传动变速箱的温度分布 ,采用有限元方法进行了分析。并对变速箱局部机构粘性剪切发热机理和热源热流分配进行了探讨。该研究使用ANSYS有限元软件的热分析模块进行变速箱热传导分析计算。研究结果表明 ,外毂摩擦片壁面间液体的粘性剪切热流率在箱体稳态热平衡中起主导作用。     

行星齿轮传动系统刚柔耦合建模及故障特性仿真研究

针对某型坦克行星变速箱的K3行星排,为了研究故障齿轮对行星传动系统的动态特性影响,运用SolidWorks、Adams及ANSYS软件,建立其刚柔耦合动力学模型并进行联合仿真分析,验证了刚柔耦合模型相对于纯刚体模型在时域、频域上的振动响应;通过分析危险节点应力变化曲线,得到应力极大值时刻等效应力分布云图;阐明了轮齿剥落...     

基于Ansys的桥式起重机焊接箱形梁疲劳裂纹研究

桥式起重机箱形梁是典型的薄壁结构,由于起重机受载情况及本身结构焊接缺陷等因素,在箱形梁上很容易出现疲劳裂纹。针对桥式起重机箱形梁疲劳裂纹现象,借助Ansys有限元软件,对箱形梁典型工况进行受载分析,判断出裂纹的位置及其产生原因;运用断裂力学和Ansys软件分析模拟出箱形梁疲劳裂纹的应力场、位移场以及应力场区域的大小,对起重机箱形梁进行疲劳裂纹扩展以及剩余寿命的预估都有意义。     

基于COSMOS/M有限元的二次开发

以COSMOS／M有限元程序为基础，运用有限元程序语言进行二次开发，建立了内燃机活塞的有限元计算模型，同时运用Delphi语言编制了数据输入输出接口，并在4105，490型柴油机活塞的温度场，及其影响因素的定量分析中进行了应用，为活塞的优化设计提供了高效、便捷的计算工具。     

基于ANSYS的电动汽车动力电池温度场的研究

针对电动汽车动力电池在各种工况下的温升以及电池成组后温度场分布问题,应用有限元软件Ansys,对电池0．3C、1C放电至截止电压时的温升进行热仿真分析;对成组电池0．3C放电至截止电压进行了温度场仿真;对电池单体,分析了在电池上添加散热肋片时电池的温升。结果显示：随着电池放电倍率的上升,电池的温升越高,电池内外的温度不均匀性越大;电池成组后放电时会产生热量聚集现象,使位于中间位置的电池温度进一步上升;散热肋片能使电池最高温度下降2℃左右,但由于电池包中电池间隙太小导致其增加散热效果不明显。     

磨削淬硬温度场的数值模拟

根据磨削比能、传热学等理论建立了磨削淬硬温度场的有限元模型,借助有限元软件Ansys对40Cr钢磨削温度场及工件的冷却速度进行了研究,得出了工件磨削温度场。最后通过不同工艺参数下的工艺试验与Ansys计算值进行了对比。结果表明,使用Ansys和试验值是吻合的,说明使用有限元方法模拟工件表面温度场是可靠和可行的。     

基于SolidWorks的变速箱变速机构模态分析

以某农用车变速箱为研究对象,采用SolidWorks软件建立变速箱变速机构的三维模型,运用Simulation模块通过有限元方法对变速机构进行模态分析,得到变速机构在各阶频率下的模态形式,为变速机构的工程反求和优化设计提供参考.