燃機機匣安裝邊密封性研究.pdf

1、航空發(fā)動機是一種構造復雜且對部件的細節(jié)性能要求很高的動力機械，是航空飛機飛行動力的主要來源，在航空工業(yè)的發(fā)展中處于核心地位。發(fā)動機內部各個機匣部件在安裝邊部位通過螺栓法蘭連接為一個整體，在內部高溫高壓流體的作用下，安裝邊的法蘭面會局部脫開并發(fā)生流體的泄露。因此，機匣螺栓法蘭安裝邊密封性能是航空發(fā)動機性能評估的一項重要指標。提高螺栓法蘭安裝邊的密封性能對于航空發(fā)動機安全、高效地運行有著至關重要的意義。
　　螺栓法蘭面之間的接觸狀況是

2、考察的重點，需進行接觸非線性計算得到接觸應力和接觸間隙。本文統(tǒng)一將接觸間隙作為安裝邊密封性能評估的指標，在國內外螺栓法蘭連接研究成果的基礎上進行進一步探索。以某燃機機匣模型作為研究對象，基于現(xiàn)有的雙層單螺栓法蘭的連接剛度理論，使用ANSYS軟件對機匣安裝邊進行了周向和縱向安裝邊的分割研究，并進行機匣典型試驗件密封性能的影響因素分析以及預應力模態(tài)分析。
　　本文內容分為四章:
　　第一章介紹了國內外關于螺栓法蘭連接研究的發(fā)展狀

3、況以及本文研究的意義。
　　第二章簡述螺栓法蘭連接的基本理論，提出螺栓剛度的計算方法，將雙層單螺栓法蘭連接剛度的理論解和有限元解對比，將雙層單螺栓法蘭連接剛度的理論解等效處理應用于三層單螺栓法蘭并和有限元解對比，誤差在可接受的范圍內，驗證了ANSYS軟件在模擬螺栓法蘭連接這類非線性問題時的正確性。
　　第三章分別對周向安裝邊和縱向安裝邊進行了分割研究，得到小段模型的周向長度或縱向長度和誤差的關系，得到的結論是，所有分割模型的

4、誤差在15％以內，說明在研究某個參數(shù)對密封性能的影響時可用某小段模型代表整體機匣模型，省去整體模型參數(shù)修改的繁冗操作，提高設計效率。
　　第四章以機匣典型試驗件為研究對象，分別考察安裝邊厚度、孔邊距、孔間距、螺栓尺寸、螺栓預緊力、連接件材料等設計參數(shù)對安裝邊密封性能的影響，提出提高密封性能的措施:增加安裝邊厚度、縮小孔邊距和孔間距、增大螺栓尺寸和預緊力、提高連接件材料彈性模量，之后進行了預應力模態(tài)分析，考察設計參數(shù)對振型的影響，得