基于UG和ANSYS的高压涡轮盘振动特性分析

有限元分析软件ANSYS具有精确的解算器,而软件UG具有良好的前处理即三维建模、有限元网格划分及载荷施加能力,若将两者完美地结合起来就可以很好地解决有限元分析问题。在UG中首先建立了某型航空发动机高压涡轮盘的三维实体模型,然后进入其高级仿真模块,建立了涡轮盘的三维有限元模型。从UG中导出ANSYS的输入文件,再将此文件导入ANSYS中进行振动特性分析,实现了两者的完美结合,对航空发动机的动力分析有一定参考价值。     

航空活塞发动机曲柄连杆机构的瞬态动力学特性研究

选取通用航空领域常用的莱康明水平对置四缸航空活塞发动机作为研究对象,利用SolidWorks、ANSYS Workbench软件进行三维建模以及有限元分析。通过模拟发动机在起飞、巡航和降落阶段的工作条件,分别在2700、2400和1600 r/min的转速下对活塞、连杆和曲轴关键部件的等效应力和应变进行研究。实验结果显示,在起飞阶段（2700 r/min）,活塞的等效应力和等效应变分别达到91 MPa和0.0017 mm。相比于巡航阶段（2400 r/min）,其等效应力分别高出11%,等效应变高出22%;相较于降落阶段（1600 r/min）,等效应力高出12%,应变高出29%。连杆在起飞阶段的等效应力和等效应变分别达到162 MPa和8.23E-4 mm,相比于巡航和降落阶段均高出5%和8%。此外,曲轴在起飞阶段的等效应力和等效应变分别达到184 MPa和0.0014 mm,比巡航阶段分别高出17%和59%,比降落阶段高出21%和63%。这一研究结果揭示在起飞阶段,活塞、连杆和曲轴受到了更大的力和变形,为优化曲拐机构设计及提升其在高负荷工况下的可靠性和耐久性,提供了重要的理论依据。     

航空螺旋桨振动特性仿真分析方法研究

基于循环对称结构模态分析理论,建立了螺旋桨整体结构振动特性仿真分析方法.选取某两桨叶定距航空螺旋桨为分析对象,在ANSYS软件中建立起螺旋桨整体结构振动特性分析的三维有限元模型.首先计算结构在不转动工况下的固有振型和频率,然后计算其在常用转速工况下离心、气动载荷同时作用时的振型和频率.分析计算结果,发现螺旋桨整体结构同一阶次频率下存在对称型和反对称型振型,但不能同时出现,呈现量子态特点;并得到外载荷对振型、频率的影响规律以及共振曲线.该方法大大降低了求解规模,可应用到其他多桨叶、变距螺旋桨整体结构振动特性的工程计算中去.     

高压压气机转子叶片振动特性分析

基于ANSYS软件对某型航空发动机高压压气机第一级转子叶片的振动特性进行了分析研究,建立了叶片的三维有限元模型,采用分块Lanczos法,计算得到了叶片在发动机常用工况转速下的各阶自振频率、相应振型及振动应力分布,找出了应力较大的薄弱区域.最后考虑了高压压气机进口导流叶片后形成的气流尾迹对此级转子叶片的激振影响,得到该级转子叶片的共振图,结果证明该转子叶片在常用工况转速下,不会因为进口导流叶片后的气流尾迹引发共振.为叶片的后续结构分析、实验及振动排故提供了必要的数值依据.     

航空发动机两级燃油泵耦合振动特性分析

基于结构模态分析基本理论,建立两级燃油泵转动部件装配体结构耦合振动特性仿真分析方法。选取民航发动机上常用的两级燃油泵转动部件为分析对象,基于通用有限元软件平台建立其耦合振动特性分析的三维有限元模型,考虑工作转速范围内各零件间的实际连接情况,在能够线性求解的前提下,使相互接触零件的质量-刚度分布成为彼此振动的边界条件,同时又能计入相互接触零件间应力状态对振动特性的影响。利用该模型,计算了转动部件装配体结构在各转速工况下耦合振动的振型和频率,并结合其工作情况,画出共振特性曲线。分析发现了外载荷对结构耦合振动特性的影响规律及振动薄弱环节,在结构和维护上给出相应措施,以提高该两级燃油泵整体可靠性。