榫連結(jié)構(gòu)接觸面特性分析及輪盤的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、壓氣機(jī)是一種高度復(fù)雜和精密的熱力機(jī)械，其性能的好壞直接影響著飛機(jī)的飛行性能、可靠性及經(jīng)濟(jì)性。近年來我國航空發(fā)動機(jī)所發(fā)生的重大機(jī)械故障中，壓氣機(jī)中轉(zhuǎn)動件的失效高達(dá)80％以上。因此，壓氣機(jī)的研發(fā)水平在很大程度上決定了航空技術(shù)的發(fā)展水平。
　　壓氣機(jī)的榫連結(jié)構(gòu)，是典型的接觸形式。由于壓氣機(jī)葉片受到復(fù)雜的載荷作用，包括葉片本身質(zhì)量所產(chǎn)生的離心力，氣體作用產(chǎn)生的氣動力及其振動等，使得榫頭、榫槽連接的接觸部分不僅產(chǎn)生較嚴(yán)重的應(yīng)力集中，而且工作

2、時構(gòu)件內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)非常復(fù)雜，榫連結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為壓氣機(jī)故障多發(fā)的部位之一。統(tǒng)計(jì)資料表明，壓氣機(jī)故障中有時高達(dá)20％的故障是由于榫頭、榫槽結(jié)構(gòu)失效造成的。因此，考慮壓氣機(jī)榫連結(jié)構(gòu)中榫頭、榫槽接觸問題的計(jì)算顯得至關(guān)重要，本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)利用榫連結(jié)構(gòu)接觸的基本理論——Hertz接觸理論和庫侖摩擦定律進(jìn)行研究，分析Hertz接觸理論和庫侖摩擦定律在接觸問題的實(shí)際應(yīng)用條件和典型算例，并結(jié)合簡化直榫頭榫連結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)用進(jìn)行了具體

3、計(jì)算。
　　(2)對不同工況下的榫連結(jié)構(gòu)接觸面特性進(jìn)行參數(shù)影響對比分析，確定接觸面穩(wěn)定的網(wǎng)格數(shù)量;分析直、斜榫頭榫連結(jié)構(gòu)在不同接觸變量下的接觸壓力、滑移距離和接觸狀態(tài)等接觸特性;對比在實(shí)際工作狀態(tài)下提取的不同三維附加載荷條件對接觸特性影響。
　　(3)對碰摩載荷作用下的榫連結(jié)構(gòu)接觸面特性進(jìn)行分析，分析和對比葉片與機(jī)匣間在不同侵入量和不同碰摩方式下的接觸面特性。
　　(4)基于HyperWorks對榫連結(jié)構(gòu)的輪盤進(jìn)行拓?fù)?/p>