浅论叶轮航空发动机整体叶轮强度优化技术

论文导读：关键词：航空发动机论文整体叶轮论文优化设计论度浅析论文本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要5-6Abstract6-7目录7-9插图索引9-11附表索引11-12第1章绪论12-15

1.1课题的探讨背景和作用12-132国内外探讨近况13-14

摘要：广泛运用于中小型航空发动机的整体叶轮是发动机的关键部件之一。现代航空发动机的高性能要求整体叶轮设计的转速越来越高,温度越来越高,气动负荷越来越大,重量越来越轻,导致整体叶轮的应力升高、变形增大,强度和重量之间的综合平衡愈加困难。本论文对整体叶轮优化设计的有关论述和策略进行了系统的探讨,以期为整体叶轮的设计提供更加有效和先进的策略。本论文以某发动机整体叶轮为典型代表,对整体叶轮的结构特点、载荷特点、故障方式等进行了探讨。针对目前国产材料工艺水平不高、材料性能偏低导致整体叶轮寿命偏低的突出不足,提出进行整体叶轮强度优化,重点在结构强度(强度、寿命)方面做了探讨。详细介绍了适合于整体叶轮强度浅析的循环对称有限元法。在优化设计方面重点介绍了设计变量的选取、约束方程及目标函数的构造策略,同时介绍了相关的最优化算法。在此基础上建立了包括论述策略和计算机软件在内的整体叶轮优化设计策略,为整体叶轮的设计提供了先进的工具。在论文结尾,运用本论文策略对某发动机整体叶轮进行了强度、寿命优化,并对动力特性进行了浅析,在叶轮背倒圆处采取了大小圆弧过渡的结构形式,降低其应力水平,提升了整体叶轮的寿命,解决了发动机寿命的瓶颈,为型号研制做出了贡献。关键词：航空发动机论文整体叶轮论文优化设计论度浅析论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要5-6
Abstract6-7
目录7-9
插图索引9-11
附表索引11-12
第1章 绪论12-15

1.1 课题的探讨背景和作用12-13

1.2 国内外探讨近况13-14

1.3 本论文探讨内容及主要探讨目标14-15

第2章 整体叶轮介绍15-20

2.1 结构特点15-16

2.2 载荷特点16

2.3 故障方式16-17

2.4 整体叶轮设计17-20

第3章 整体叶轮强度浅析论述20-34

3.1 强度浅析20-25

3.

1.1 系统能量方程20-22

3.

1.2 普遍运动方程22

3.

1.3 几何非线性及线弹性浅析22-23

3.

1.4 循环对称有限元法23-25

3.2 寿命浅析25-26
3.

2.1 寿命估算25

3.

2.2 裂纹扩展寿命浅析25-26

3.3 动力特性浅析26-34

3.1 特点方程26-27

3.2 回转对称结构的质量矩阵和刚度矩阵27-30

3.3 回转对称结构的固有振动特性30-34

第4章 整体叶轮优化设计34-44

4.1 优化设计概述34-35

4.2 整体叶轮形状优化设计数学模型35-39

4.

2.1 设计变量的选择36-38

4.

2.2 目标函数的确定38

4.

2.3 约束条件的选取38-39

4.3 基于CAD模型的形状优化设计39-41

4.4 优化算法41-42

4.5 程序流程图42-44

第5章 FE整体叶轮强度优化运用探讨44-61

5.1 FE整体叶轮破裂情况介绍44-46

5.2 强度优化46-53

5.

2.1 设计变量选择47-48

5.

2.2 目标函数48

5.

2.3 约束条件48

5.

2.4 优化数学模型48-49

5.

2.5 优化结果49-52

5.

2.6 强度校核52-53

5.3 寿命估算53-54

5.4 动力特性浅析54-60

5.5 优化运用总结60-61

总结和展望61-62
参考文献62-65
致谢65-66
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录66