航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子熱力耦合分析.pdf

1、航空工業(yè)作為國防事業(yè)中最重要的組成部分，為我國國家安全做出了巨大的貢獻(xiàn)。航空發(fā)動機(jī)作為飛機(jī)的“心臟”，一直是我國航空工業(yè)研究人員重點(diǎn)攻關(guān)的課題。轉(zhuǎn)子是發(fā)動機(jī)的主要部件，也是發(fā)動機(jī)最重要的部件，在運(yùn)行中承擔(dān)著最復(fù)雜的工況，可以說轉(zhuǎn)子的壽命某種程度上決定了發(fā)動機(jī)的壽命。由于轉(zhuǎn)子的工作特質(zhì)，溫度在其復(fù)雜的工況中處于重要的位置，溫度的改變往往會影響其他參數(shù)。轉(zhuǎn)子上的許多故障，比如碰摩、熱彎曲、裂紋等都有溫度的影響因素，所以對轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力耦合的研究

2、將為更好的理解發(fā)動機(jī)的運(yùn)行，深入研究航空發(fā)動機(jī)的故障特征，找出溫度和故障的關(guān)系，可以為預(yù)防故障的產(chǎn)生和優(yōu)化轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供重要的理論依據(jù)和建議。
　　本文以航空發(fā)動機(jī)雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為研究對象，運(yùn)用有限元理論研究了轉(zhuǎn)子熱力耦合問題，本文的主要工作表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
　　(1)概述了航空發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合航空發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)論述了轉(zhuǎn)子熱彎曲的故障原理。
　　(2)對有限元方法在熱力耦合問題上的理論應(yīng)用進(jìn)行了推導(dǎo)和分析，

3、并且建立了轉(zhuǎn)子熱力耦合的一維解析模型和二維有限差分模型。
　　(3)建立了轉(zhuǎn)子熱力耦合溫度場的數(shù)學(xué)模型，建立了雙轉(zhuǎn)子的三維實(shí)體模型，并且通過ANSYS對雙轉(zhuǎn)子進(jìn)行了溫度場和應(yīng)力場的仿真分析，通過仿真得到的圖形和數(shù)據(jù)，對于溫度云圖和熱應(yīng)力云圖問題進(jìn)行了分析和探討。
　　(4)建立了轉(zhuǎn)子碰摩數(shù)學(xué)模型，碰摩熱彎曲溫度場模型，碰摩熱彎曲力學(xué)模型，探討了Newmark積分方法在非線性問題數(shù)值求解的可行性。
　　(5)通過ANSY