整體葉盤線性摩擦焊接過程動態(tài)仿真.pdf

1、整體葉盤是發(fā)展高推重比航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵技術(shù),線性摩擦焊接技術(shù)是制造整體葉盤最先進(jìn)的加工方法之一.該文結(jié)合航空科學(xué)基金"整體葉盤線性摩擦焊接過程仿真及擬實(shí)制造",以線性摩擦焊接技術(shù)在整體葉盤上的制造與維修為應(yīng)用背景,對整體葉盤的線性摩擦焊接過程進(jìn)行了動態(tài)仿真研究,探討了與之相關(guān)的工藝、結(jié)構(gòu)等內(nèi)容.該文在分析了渦輪和壓氣機(jī)兩種整體葉盤參數(shù)的基礎(chǔ)上,針對兩種整體葉盤——葉片和盤同種材料的壓氣機(jī)整體葉盤、葉片和盤異種材料的渦輪整體葉盤,進(jìn)行了線

2、性摩擦焊接接頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).對壓氣機(jī)整體葉盤設(shè)計(jì)采用盤上凸臺式結(jié)構(gòu),相應(yīng)的葉片根部預(yù)留焊接工藝臺;對渦輪整體葉盤設(shè)計(jì)采用盤上開凹槽式結(jié)構(gòu),葉片根部留兩個(gè)側(cè)面作為焊接面.根據(jù)推導(dǎo)出的產(chǎn)熱公式結(jié)合相關(guān)材料性能,得出兩種整體葉盤的摩擦焊接參數(shù).根據(jù)兩種整體葉盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了葉片的夾具,并進(jìn)行了受力分析和強(qiáng)度校核.選擇三維動畫動態(tài)仿真方案作為該課題仿真的技術(shù)路徑.應(yīng)用三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件SolidWorks對動態(tài)仿真所需要的三維實(shí)體模型進(jìn)行建模,在這些實(shí)

3、體模型的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了虛擬裝配和碰撞、干涉檢查.通過.STL文件格式實(shí)現(xiàn)了SolidWorks和3DS MAX兩種不同數(shù)據(jù)格式的接口.應(yīng)用三維動畫制作軟件3DS MAX對線性摩擦焊接過程進(jìn)行了三維動態(tài)仿真.在對仿真結(jié)果分析和研究的基礎(chǔ)上探討了線性摩擦焊機(jī)振動源形式的選取,以及整體葉盤線性摩擦焊接、焊后機(jī)加工與無損檢測等工藝.分析了工藝參數(shù)對線性摩擦焊接過程的影響.對兩種整體葉盤提出了焊后去除飛邊和凸臺的工藝方法,壓氣機(jī)整體葉盤飛邊的凸臺