燃機(jī)機(jī)匣安裝邊密封性研究.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一種構(gòu)造復(fù)雜且對(duì)部件的細(xì)節(jié)性能要求很高的動(dòng)力機(jī)械，是航空飛機(jī)飛行動(dòng)力的主要來(lái)源，在航空工業(yè)的發(fā)展中處于核心地位。發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部各個(gè)機(jī)匣部件在安裝邊部位通過(guò)螺栓法蘭連接為一個(gè)整體，在內(nèi)部高溫高壓流體的作用下，安裝邊的法蘭面會(huì)局部脫開并發(fā)生流體的泄露。因此，機(jī)匣螺栓法蘭安裝邊密封性能是航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能評(píng)估的一項(xiàng)重要指標(biāo)。提高螺栓法蘭安裝邊的密封性能對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)安全、高效地運(yùn)行有著至關(guān)重要的意義。
　　螺栓法蘭面之間的接觸狀況是

2、考察的重點(diǎn)，需進(jìn)行接觸非線性計(jì)算得到接觸應(yīng)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(píng)估的指標(biāo)，在國(guó)內(nèi)外螺栓法蘭連接研究成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步探索。以某燃機(jī)機(jī)匣模型作為研究對(duì)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(duì)機(jī)匣安裝邊進(jìn)行了周向和縱向安裝邊的分割研究，并進(jìn)行機(jī)匣典型試驗(yàn)件密封性能的影響因素分析以及預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析。
　　本文內(nèi)容分為四章:
　　第一章介紹了國(guó)內(nèi)外關(guān)于螺栓法蘭連接研究的發(fā)展?fàn)?/p>

3、況以及本文研究的意義。
　　第二章簡(jiǎn)述螺栓法蘭連接的基本理論，提出螺栓剛度的計(jì)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(duì)比，將雙層單螺栓法蘭連接剛度的理論解等效處理應(yīng)用于三層單螺栓法蘭并和有限元解對(duì)比，誤差在可接受的范圍內(nèi)，驗(yàn)證了ANSYS軟件在模擬螺栓法蘭連接這類非線性問(wèn)題時(shí)的正確性。
　　第三章分別對(duì)周向安裝邊和縱向安裝邊進(jìn)行了分割研究，得到小段模型的周向長(zhǎng)度或縱向長(zhǎng)度和誤差的關(guān)系，得到的結(jié)論是，所有分割模型的

4、誤差在15％以內(nèi)，說(shuō)明在研究某個(gè)參數(shù)對(duì)密封性能的影響時(shí)可用某小段模型代表整體機(jī)匣模型，省去整體模型參數(shù)修改的繁冗操作，提高設(shè)計(jì)效率。
　　第四章以機(jī)匣典型試驗(yàn)件為研究對(duì)象，分別考察安裝邊厚度、孔邊距、孔間距、螺栓尺寸、螺栓預(yù)緊力、連接件材料等設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)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(yù)緊力、提高連接件材料彈性模量，之后進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，考察設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)振型的影響，得