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的加工方法之一.該文結(jié)合航空科學基金"整體葉盤線性摩擦焊接過程仿真及擬實制造",以線性摩擦焊接技術(shù)在整體葉盤上的制造與維修為應用背景,對整體葉盤的線性摩擦焊接過程進行了動態(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兩種整體葉盤參數(shù)的基礎上,針對兩種整體葉盤——葉片和盤同種材料的壓氣機整體葉盤、葉片和盤異種材料的渦輪整體葉盤,進行了線

2、性摩擦焊接接頭的結(jié)構(gòu)設計.對壓氣機整體葉盤設計采用盤上凸臺式結(jié)構(gòu),相應的葉片根部預留焊接工藝臺;對渦輪整體葉盤設計采用盤上開凹槽式結(jié)構(gòu),葉片根部留兩個側(cè)面作為焊接面.根據(jù)推導出的產(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)設計了葉片的夾具,并進行了受力分析和強度校核.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.應用三維機械設計軟件SolidWorks對動態(tài)仿真所需要的三維實體模型進行建模,在這些實

3、體模型的基礎上,進行了虛擬裝配和碰撞、干涉檢查.通過.STL文件格式實現(xiàn)了SolidWorks和3DS MAX兩種不同數(shù)據(jù)格式的接口.應用三維動畫制作軟件3DS MAX對線性摩擦焊接過程進行了三維動態(tài)仿真.在對仿真結(jié)果分析和研究的基礎上探討了線性摩擦焊機振動源形式的選取,以及整體葉盤線性摩擦焊接、焊后機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,壓氣機整體葉盤飛邊的凸臺