简介:以航空发动机低压中介主轴为研究对象,利用ANSYS软件对低压中介主轴进行有限元分析,得到主轴不同关键截面的应力-应变。基于临界平面法,在分析原有模型损伤参量的基础上,引入最大法向应力对原有模型进行修正,并利用坐标变化原理,明确了临界平面及控制损伤参量的确定方法。在存在平均应力时,修正后的模型可直接用于材料的多轴疲劳寿命预测。在此基础上,利用修正后的多轴疲劳寿命预测模型对低压中介主轴进行寿命预测,并从危险截面位置确定和预测寿命大小方面与传统的EGD-3寿命预估法进行对比分析。结果表明:EGD-3寿命预估法预测寿命偏于保守,且预测的危险截面位置与已有试验数据不符。与之相比,利用多轴疲劳寿命预测模型可以更好地预测低压中介主轴的危险截面位置和多轴疲劳寿命。
简介:为有效平衡低压涡轮设计中多个耦合学科间的指标冲突,提高低压涡轮综合性能,针对多级低压涡轮的多学科设计优化方法进行了研究。全面分析了低压涡轮的设计特点,综合考虑了气动、结构、强度和寿命等多个学科,建立了低压涡轮多学科优化平台。以航空发动机低压涡轮设计为例,以气动效率最高和结构质量最轻为目标,基于NS.GA-Ⅱ算法(第二代非支配排序遗传算法)进行了6级低压涡轮多学科优化研究。结果表明:该优化方法可在满足气动和强度约束的条件下有效提高低压涡轮的综合性能,其中气动效率提高了0.243%,结构质量降低了6.131%。
简介:随着计算机技术的迅猛发展,计算传热学及其在工业领域的应用技术在电子设备的热设计与仿真方面发挥着越来越重要的作用。电子设备热控制仿真技术主要是借助计算软件模拟电子设备中热参数的分布特性,从而帮助设计者更好、更快地决策产品的散热方案。由于现有的热分析软件都是在给定外载荷的情况下进行电子设备的内部温度预估,对于气动热载荷则无法进行计算。本文提出采用气动热/结构耦合计算方法,对MSC.Nastran进行二次开发,电子设备等效为单一块体,与结构的接触部分采用“接触”传热,热阻系数则是通过试验测试得出,并通过某炮弹电子设备的温度计算与试验结果的比较说明该方法的可行性。