涡轮盘风冷过程数值模拟研究

采用商用CFD分析软件Fluent对涡轮盘固溶处理后的风冷过程进行了数值模拟研究,定量分析了盘件内温度、冷速等参数的分布情况.模拟结果显示,单风扇风冷过程中盘件沿径向和周向的温度分布较三风扇冷却方式均匀.两种形式风冷过程的风场结果表明,单风扇冷却时盘件表面的冷却速度较高.     

基于ERSM涡轮盘径向变形的非线性动态概率分析

为了准确设计高压涡轮盘和叶尖间隙,从概率的角度进行了涡轮盘径向变形的分析。介绍了高精度高效率的非线性动态概率分析的极值响应面方法(Extremum Response Surface Method, ERSM),并建立了其数学模型。考虑材料属性和边界条件的非线性,以及热载荷和离心载荷的动态性,基于ERSM对涡轮盘径向变形进行了非线性动态概率分析,得到了输入输出参数的分布特征和影响涡轮盘径向动态变形的主要因素。最后,通过方法比较,验证了ERSM在保证计算精度的前提下能大大提高计算速度,节约计算时间,改善计算效率。为进行更有效的涡轮盘设计和优化,改善叶尖间隙设计和控制的合理性提供了有效依据。      

涡轮盘榫槽综合测具的研究

涡轮盘是发动机重要承力构件,在转速高、温度高的环境下工作,涡轮盘具有较高的抗疲劳、抗高温氧化及抗燃气腐蚀能力。涡轮盘沿圆周均布一般在60-102个榫槽,叶片用枞树形榫头插入盘的枞树形槽内,检测榫槽的尺寸、位置度技术条件要求,保证叶片传递载荷分布均匀,提高发动机的性能稳定性。     

篦齿盘机械加工变形控制研究

篦齿盘是航空发动机的关键零件之一,该零件刚性较差,加工变形比较严重,具有很高的加工难度。该文通过对零件特点以及变形规律进行分析,依据以往的加工经验探索加工变形控制方法,分别从工艺路线安排、装夹方式、数控程序走刀路线以及加工参数等方面进行改进,以达到控制零件变形,提高零件质量的目的。     

烟气轮机涡轮盘和叶片用WASPALOY合金研究

对烟气轮机涡轮盘和叶片用WASPALOY合金从合金成分特点、相析出规律、冶炼、加工和力学性能等方面进行了综述和讨论，重点介绍了该合金针对烟气轮机使用环境的合金设计特点及析出相特征，为烟气轮机用涡轮盘和叶片材料的发展给出研究方向。     

飞机涡轮盘用镍基粉末高温合金研究进展

综述了国内外飞机涡轮盘用镍基粉末高温合金的研究进展，分析了国内在粉末高温合金的研制过程中面临的问题及其解决途径。     

某型发动机I级涡轮盘的剩余寿命计算

对某典型飞行科目的载荷谱进行处理,得出对涡轮盘损伤影响较大的主次循环。根据三循环载荷谱,对该科目进行载荷等效转换,并分别对涡轮盘进行弹塑性分析,从而得到在不同循环载荷下的低循环疲劳损伤。进行蠕变分析得到蠕变损伤。通过对已完成的寿命损伤以及计划完成的寿命损伤计算,利用线性累加理论求得剩余寿命。     

高温合金低压涡轮盘机械加工技术研究

以GH4169低压涡轮盘为载体,研究、确定高温合金低压涡轮盘型面的加工工艺以及合理的加工路线。针对高温合金材料难加工的特点进行切削加工试验,摸索该材料的加工特性,确定最佳加工工艺路线、切削参数,研究最适合的刀具材料,不但满足零件尺寸精度,表面粗糙度和技术要求,而且要有效的延长刀具的使用寿命。进行分析高温合金材料车加工变形规律,并提出控制加工变形的有效措施;还进行研究、确定高温合金低压涡轮盘榫槽拉削加工工艺研究试验。     

新型涡轮盘用高性能粉末高温合金的研究进展

综合分析了国外第3代粉末高温合金的化学成分、显微组织和点阵常数,总结出新型涡轮盘用高性能粉末高温合金的研发趋势,重点介绍了作者课题组与钢铁研究总院合作在国内率先进行我国新型第3代高性能粉末高温合金的初期研究工作与成果,并提出了研制高性能粉末高温合金的重点研究方向。     

高压涡轮盘的热弹性应力分析

本文利用大型通用有限元程序ALGOR某型发动机的高压涡轮盘及其榫齿进行了三维热弹性应力分析,对如何处理轮盘和叶片之间的连接进行了研究,并在有限元计算中应用了边界元法,从而得到了盘及榫齿的热弹性应力分布,并已应用于实际的发动机结构设计中。     

涡轮盘随机结构可靠性研究

摘要：利用有限元软件对转子进行可靠性分析时,转子的结构以及其他设计参数都是以确定量来进行分析的, 不能实现设计参数为随机情况下的可靠性分析。以弹性力学为基础,从转子的微元体出发,推导出离心力和温度场同时对转子系统影响的等厚度和变厚度轮盘任意一点的应力计算式。考虑了转子随机结构尺寸、温度应力、转速和材料强度等参数的随机性,利用应力-强度没干涉模型、积分随机有限元和Gram-Charlier级数方法对转子进行可靠性分析,实现了转子系统随机结构的可靠性计算,且计算精度较高。     

涡轮后机匣加工工艺优化

涡轮后机匣是飞机发动机的重要高温承力部件,零件的加工质量影响发动机的装配质量。然而涡轮后机匣结构复杂,存在加工精度高、加工易变形等加工难点,是加工的一大难题。本文通过对零件结构及加工工艺分析,确定影响零件变形的因素及加工难点,从控制零件加工过程质量、增加辅助支撑工装、优化切削加工刀具等方面优化现有工艺,改进工艺规程,解决现有加工问题。     

基于UG的涡轮盘高效设计平台

本文对航空发动机涡轮盘设计流程进行了研究和探索,基于UG二次开发和ANSYS开发一套涡轮盘快速设计平台。针对涡轮盘结构特点提出了自定义特征的参数化建模形式,在UG二次开发基础上利用VC++编写接口函数,并采用APDL编写的强度校核和优化模块,使整个设计过程更加直观、简洁,从而实现了缩短涡轮盘设计周期目的。     

镍基高温合金微型涡轮盘热塑性成形工艺

目的 研究GH4698微型涡轮盘热塑性成形工艺。方法 采用有限元软件Deform-3D对镍基高温合金微型涡轮盘模锻过程进行数值模拟分析,研究坯料不同高径比、不同模锻温度下涡轮盘成形的最大载荷值、等效应力、等效应变、速度场的变化规律。结果 微型涡轮盘模锻过程载荷最大值随模锻温度升高而降低,温度和高径比对涡轮盘的凸台、直榫等部位的等效应力、等效应变影响有明显的差异。在涡轮盘路径1上,随着温度的升高,等效应力逐渐降低,变形更加均匀;随着高径比的增加,变形不均匀程度增大,高径比为1时等效应力的极大值最小;温度和高径比对速度场的影响较小。结论 温度和高径比对GH4698微型涡轮盘锻造变形行为有显著的影响,选择合适的模锻工艺参数可以有效降低成形载荷,并获得使用性能较好的微型涡轮盘。     

电液锤上GH901合金涡轮盘模锻成形工艺

目的 研究GH901合金涡轮盘锻件的成形工艺.方法 采用有限元软件Simufact-2D对镍基高温合金涡轮盘的锤上模锻过程进行数值模拟分析,研究不同中间坯高径比下涡轮盘的填充效果及等效应变变化规律;研究不同锤击能量下涡轮盘的温度分布规律.结果 GH901合金涡轮盘锤上模锻时,中间坯高径比过大或过小均影响填充效果,同时不...     

先进航空发动机涡轮盘制备工艺及其关键技术

发动机技术复杂、难度大,是制约飞机制造业发展的瓶颈问题。涡轮盘是航空发动机涡轮、燃烧室和压气机3大关键部件的核心零件,其性能直接决定发动机的整体性能。随着科学技术的进步,航空发动机的推重比越来越高,涡轮前温度越来越高,同时发动机要求高性能、长寿命、高可靠性、低成本,这些极大地推动了涡轮盘等关键零部件的研究、开发和生产必须在科学技术创新的基础上采用先进材料、先进制造技术和先进设计理念和规范。     

薄壁板材加工变形控制工艺研究

在薄壁板材的加工变形中,其变形情况通常具有明显的难控制性,因此对薄壁板材加工变形控制工艺进行合理的研究具有重要的现实意义。本文主要通过对薄壁板材加工变形控制工艺进行有效的分析,并对薄壁板材变形的有限元分析进行充分的总结,从而进一步对不同精加工余量对薄壁板材变形的影响进行有效的探讨。     

低压涡轮转子支撑锥壁加工技术研究

低压涡轮转子支撑锥壁属于典型的锥盘类零件,该零件为关键件,零件结构、形状较为复杂,毛坯价格昂贵,且制造周期较长,其加工质量直接影响到发动机的使用寿命和安全可靠性,因此控制零件的变形,对于保证零件的加工质量,提高零件合格率至关重要。该文主要控制零件关重尺寸及技术条件变形超差,解决深腔型面加工中震纹,固化斜孔无法加工等瓶颈问题,为零件合格交付提供技术保障。     

某发动机燃烧室机匣焊接变形控制工艺研究

本文针对某发动机燃烧室机匣焊接工艺及变形控制技术作了探索性的总结。以高温合金燃烧室机匣为典型件论述了焊接工艺实施全过程,通过制定合理工艺路线,使用专用工装、预留焊接收缩量、摸索电子束焊、氩弧焊接试验过程变形规律,优化焊接工艺参数等措施,达到控制焊接变形目的以满足设计要求。为该类零件制造提供了一套完成的焊接变形控制工艺方法。