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《机械工程学报》2017,(16)
航空发动机高压压气机叶片在辊轧成形过程中会沿着弦长方向发生回弹,直接影响叶片的成形精度进而影响其气动性能。为实现航空发动机压气机叶片无余量辊轧成形,提出并研究基于截面线回弹补偿的叶片辊轧模腔优化设计方法。分析钣金件弯曲变形过程并基于钣金件的几何结构和材料特性建立回弹前后中心角的变化模型。在此基础上提出叶片截面回弹补偿模型,并对辊轧叶片工艺模型截面进行回弹误差补偿。将回弹补偿后的叶片工艺模型截面线族绕轧辊轴线进行扇态分布并重构辊轧模具型腔。基于数值计算方法使用几何映射和回弹补偿设计的型腔对叶片辊轧成形过程进行模拟,并获得了相应的轧制成形叶片模型。结果表明,回弹补偿后的模具型腔能够有效提高叶片型面的成形精度,叶片成形误差缩小到原来的16.7%。本文研究内容为压气机无余量辊轧成形模具设计提供理论支撑,同时对不规则薄壁类结构塑性成形精度控制具有参考价值。 相似文献
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针对航空发动机压气机辊轧叶片前后缘溢料端数控加工问题,提出了一种基于设计曲面几何调控的前后缘加工曲面自适应重建方法。根据自由变形理论以及曲面能量控制原理,建立了具有变形约束能力的自由曲面几何调控模型;利用该模型建立了基于遗传算法求解的辊轧叶片前后缘加工曲面自适应重建策略。该策略通过微量调整叶片设计曲面几何形状,使其在逼近叶身型面测量数据的同时尽可能维持初始几何形状,最终实现了辊轧叶片前后缘加工曲面的自适应重建。实例验证结果表明:利用该方法获得的辊轧叶片前后缘加工曲面可以在保证叶片形状精度的同时实现其与实际叶身的圆滑转接。 相似文献
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轴流压缩机的工作环境十分复杂,为了保证在大攻角下的良好气动性能,通常在完成基元级造型后,需要对基元级叶型的前后缘作必要的修正,即用圆弧来代替尖缘。要求圆弧必须同时与吸力面与压力面相切。圆弧半径一般按经验数据选取。在这一过程中,通常采用逐点搜索的方法来最终确定这两个切点。由于这种逐点搜索方式十分复杂,从而导致巨大的计算工作量。为了克服传统的逐点搜索方法计算量大的缺点,运用解析几何的方法,对这一问题进行了深入的分析,将给基元级叶片加前后小圆的几何问题转化成了一个二元非线性方程组,并详细给出了推导过程及求解方法。 相似文献
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《现代制造工程》2019,(12)
在航空领域中,叶片的前缘和后缘对于发动机的气动性能有着很大影响。为了实现叶片前后缘的高精高效磨削,提出了应用柔性砂轮进行前后缘磨削加工的工艺方法,并进行了可行性的实验验证。在分析叶片前后缘的磨削加工难点的基础上,对柔性砂轮的适用性、基本组成、磨削过程及磨削特点等进行了详细阐述。为了验证柔性砂轮在叶片前后缘磨削加工中的应用效果,采用轻型柔性砂轮对某精锻压气机叶片的前后缘进行了磨削实验,并对磨削后的截线加工误差和加工余量进行了测量。实验结果表明,柔性砂轮磨削的加工方式是可行的,而且加工精度也能够满足要求,因而在叶片前后缘的磨削加工方面具有很大的应用潜力。 相似文献
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Multi-objective optimization of an axial compressor blade 总被引:2,自引:0,他引:2
Numerical optimization with multiple objectives is carried out for design of an axial compressor blade. Two conflicting objectives,
total pressure ratio and adiabatic efficiency, are optimized with three design variables concerning sweep, lean and skew of
blade stacking line. Single objective optimizations have been also performed. At the data points generated by D-optimal design,
the objectives are calculated by three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes analysis. A second-order polynomial based
response surface model is generated, and the optimal point is searched by sequential quadratic programming method for single
objective optimization. Elitist non-dominated sorting of genetic algorithm (NSGA-II) with ε-constraint local search strategy
is used for multi-objective optimization. Both objective function values are found to be improved as compared to the reference
one by multi-objective optimization. The flow analysis results show the mechanism for the improvement of blade performance. 相似文献
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A method is described to measure the recession of a blade edge. The experimental set-up includes an industrial microscope to project the blade edge and its specular image onto a photodiode array. The distance between a point on the edge and its specular image is twice the blade recession due to wear. A scan is performed over the whole blade and the data are stored and processed with a microcomputer. This particular detection technique allows a fast non-contact automatic inspection independent of the irregularities in the microscope stage translation. 相似文献
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为了研究吸附式压气机,改善压气机性能,开展了在压气机动叶上采取主动流动控制措施对压气机性能影响的研究.采用计算流体力学(CFD)数值模拟方法,通过大量计算选择合适的吸气位置和吸气量,在动叶吸力面上开吸气孔进行附面层吸除,可以在一定程度上改善流动状况,从而对转子的效率、压比以及喘振裕度产生有利的影响.通过对NASA Rotor37实例计算表明,吸气后附面层分离状况得到明显改善,采用较小的吸气孔面积和吸气量就能对转子的效率、压比和喘振裕度产生正效应.不同的吸气位置,存在对应的最佳的吸气量.计算表明,转子最佳吸气位置在附面层的过渡区(包括附面层厚度的极大值位置). 相似文献