航空发动机涡轮盘结构化设计

提出一种新的涡轮盘结构优化设计方案,通过有限元方法对某航空发动机涡轮盘进行了结构优化,并对其进行强度分析和安全裕度检验以选取最优结构.在基准实心涡轮盘的基础上,按照质量最轻的设计原则对其截面进行了结构拓扑优化,得到一种新的空心涡轮盘;通过判断其安全裕度是否在许用范围,对该空心涡轮盘进行结构拓扑修正,得到另外一种新的空心涡轮盘,对基准实心涡轮盘与两种新的空心涡轮盘的结构强度进行了计算和安全裕度检验以及对比分析.计算结果表明:(1)在给定相同边界条件下,上述三种不同结构涡轮盘的结构强度均满足设计要求;(2)与基准实心涡轮盘相比,质量最轻的空心涡轮盘安全系数降低了25.23%,超出了安全裕度范围;(3)拓扑修正后的空心涡轮盘与质量最轻的空心涡轮盘相比,质量增加了1.08%,但最大等效应力和最大等效应变均有超过10%的降低幅度,安全裕度符合许用要求,选为最优结构.该优化方法对涡轮盘的结构设计具有借鉴意义.     

某型涡轮增压器涡轮结构优化

作为涡轮增压器的核心零件,研究涡轮增压器涡轮的结构优化尤其重要。本文对某型涡轮增压器涡轮在高转速下出现轮毂处破损失效模式的结构形式进行结构优化。首先通过有限元计算结果分析,找到涡轮增压器涡轮应力集中位置,然后针对出现的大应力区进行几何优化,最后对比各优化方案,找出应力值最小并低于材料屈服强度值最优方案。本文的应力计算结果对于设计涡轮结构,提高涡轮结构强度,具有一定的参考价值。     

车用涡轮增压器叶轮破裂转速的弹塑性数值分析

基于ANSYS有限元分析软件,对车用涡轮增压器涡轮叶轮和压气机叶轮进行了材料非线性弹塑性有限元数值分析,计算了涡轮叶轮和压气机叶轮在离心载荷作用下的破裂转速,并与试验结果进行了对比。结果分析表明,建立在弹性基础上的叶轮破裂转速预估方法不够准确。考虑材料非线性的弹塑性计算更接近实际结果,可以应用于叶轮的强度校核和结构优化。破裂转速的计算结果表明,涡轮叶轮的强度储备大大高于压气机叶轮的强度储备,对其进行结构减重设计或优化十分必要。     

基于有限元的油涡轮支架结构分析

概述了模态分析和响应谱分析的基本原理和方法,并利用有限元分析软件对油涡轮支架进行了相关分析和验证。通过改进结构避开共振范围并校核抗震强度,确保了设备运行的安全可靠性,论证所得结论为后续类似分析提供了指导性建议。     

嵌入式旋合结构涡轮封严盘装配工艺研究

嵌入式旋合结构涡轮封严盘有利于减轻涡轮转子质量,提高涡轮盘强度及涡轮转子的可靠性,但其装配工艺较为复杂。通过对嵌入式旋合结构涡轮封严盘的结构特点及连接过程进行分析,基于装配需求将其安装过程划分为嵌入旋合及轴向压紧2个阶段,按阶段确立了控制要点及工艺参数,设计了装配方案。经有限元法计算验证,该装配方案的仿真结果满足装配需求,可指导类似结构封严盘装配工艺设计。     

基于ANSYS/PDS的抽油机支架可靠性分析

为了验证抽油机支架结构强度可靠性,根据抽油机支架的结构特点,利用有限元软件建立了三维有限元模型,进行了有限元分析,在此基础上,利用ANSYS/PDS模块,对抽油机支架进行了强度可靠性分析。分析结果表明：300次抽样模拟可以满足精度要求;抽油机支架的强度可靠度为93.1 6％,其中竖直载荷对其强度可靠性影响最大。     

某矿用自卸车电池包支架强度试验研究与结构改进设计

EV矿用自卸车电池包支架由于需要搭载大型电池包而对强度有较高要求,但是在对其整体结构及各项性能进行加强的同时又需要限制其质量指标的增加量,因此,对于结构设计而言,需要在严格的质量指标限制下,在达到强度要求的同时,提升其性能。为此,结合有限元分析与随机振动试验原理,提出一种新的试验方法对其强度进行试验验证,基于CAE仿真结果及相关优化方法,可在其质量增加量不超过1%的前提下优化支架结构,从而使电池包支架的结构强度得到有效提升。     

轴承内套的保护钎焊

我厂引进生产瑞士BBC公司的VTR系列涡轮增压器,其配件轴承内套为达到减振的目的,采用过盈配合,结合面采用紫铜钎焊来保证结合强度。 由于焊缝结构复杂,所以轴承内套的底部采用钎焊,端面采用缝焊,其结构如附图所示。 BBC公司是采用真空钎焊,我厂无真空设备,     

某车型拖曳臂支架强度开裂分析与改进

某车型在强化路试行驶里程达7200km时,车身拖曳臂安装支架出现撕裂现象,严重影响产品的质量和安全。为了找出安装支架开裂的根本原因,基于Hypermesh软件建立支架的有限元模型,采用惯性释放方法针对支架三种危险工况进行强度分析,结果表明支架在制动和转弯工况下其强度存在较大风险,最大应力为518.6MPa,撕裂部位发生在支架本体根部,这与整车道路试验结果吻合。对支架结构设计优化,通过改变结构形状、材料和厚度,分析结果表明结构优化后,支架结构的强度得到了较大提升,尤其是制动和转弯工况。通过提高支架的刚度和分解支架的载荷,能够改善结构的应力水平和分布,避免结构设计上的局限而引起强度不足的风险,在工程上具有较大参考意义。     

柴油机惰轮支架的强度分析与优化

应用HyperMesh软件对柴油机惰轮支架进行前处理,并通过ABAQUS和FEMFAT软件计算出其模态、强度和安全疲劳因数。根据有限元仿真分析结果,确认柴油机惰轮支架的强度不满足设计要求,进而对其结构进行优化。结构优化后的柴油机惰轮支架强度满足设计要求。     

关于ZY17500型大采高液压支架关键部件强度的有限元分析

以ZY17500型大采高液压支架关键部件为研究对象,基于ANSYS Workbench分析其在恶劣工况下结构强度.计算结果显示,液压支架的顶梁与底座最大应力均未超过材料的屈服强度,但结构中存在应力集中的点,根据实际结构提出了针对液压支架结构设计的两项改进建议,为大采高液压支架结构的设计与优化提供理论参考.     

汽车尿素箱支架结构轻量化设计

为了使尿素箱支架结构在满足性能要求的情况下实现轻量化,利用有限元分析方法对尿素箱支架进行了强度分析,获得了支架的应力分布,并在此基础上对其进行了结构优化设计及强度确认计算。实验及计算结果表明:在满足强度要求的情况下,该部件实现减重3.36 kg(占比35.6%),较好地实现了部件轻量化目标。     

大型袋式除尘器钢支架结构的稳定性优化设计

为实现某大型袋式除尘器钢支架结构的稳定性优化设计,在有限元数值分析和幂函数回归模型基础上,提出了一种基于幂函数回归模型的结构稳定性优化设计方法(SOD)。通过SOD实现了钢支架满足强度、刚度及稳定性综合性能下的轻量化优化设计。钢支架优化分析结果表明:在保证结构强度、刚度良好、稳定性不变的情况下,其耗钢量降低了10%,而在保证结构强度、刚度良好、耗钢量基本不变的情况下,其稳定系数达到了1.800,提高了18.7%。     

某飞行器电池支架结构设计及强度分析

飞行器在飞行过程中,内部电气设备支架承受振动、过载等复杂载荷,为了保证飞行器内部电池固定安全可靠,需要对其支架结构进行合理设计和强度分析。文中设计了一种类似"簸箕"形状的悬挂式电池支架,使用Hypermesh软件对支架进行了四边形壳单元建模,并对结构进行强度计算分析,得出了支架的应力和变形云图。结果表明:电池支架结构方案设计合理,可满足载荷、重量及刚度等设计要求。     

车用增压器涡轮的超速可靠性增长研究

针对某型车用增压器涡轮存在的超速可靠性不高的问题,分析涡轮超速破坏应力与失效危险部位,运用涡轮超速破坏可靠度计算模型对原涡轮的超速可靠性进行评价。在此基础上,从结构优化的角度出发,研究涡轮的可靠性增长措施。根据改进后涡轮的超速应力与强度参数,研究改进后涡轮的超速可靠性,分析涡轮的超速可靠性增长效果,并通过涡轮增压器结构耐久性考核试验进行定性试验验证。研究结果表明,改进后的涡轮超速可靠性明显提高,能够满足涡轮增压器的使用要求。     

某微型航空发动机涡轮强度的计算分析

本文运用有限元方法研究某微型航空发动机涡轮强度,借助ANSYS软件对涡轮进行分析,确定涡轮在工作转速下应力分布与变形,并考虑温度应力及材料非线性的影响,提出在耦合情况下涡轮的应力分布和变形,最后改变结构讨论涡轮的应力变化,为结构设计和改造提供理论依据。     

ROPS/FOPS试验台水平加载支架的设计及有限元分析

根据水平加载机构对试件加载时自身所受的力的情况,分析水平加载支架最不利的载荷和危险截面,并对水平加载支架进行理论受力计算,校核其强度、刚度和稳定性。根据水平加载支架的工作要求,利用有限元法对水平加载支架的整体结构进行三维实体建模、预处理、设置约束条件和施加载荷,然后分析求解,并校核其结构的强度和刚度是否满足设计要求。     

涡轮叶片细微冷却通道周边区域应力分析

提高军用燃气涡轮发动机的性能的关键是提高涡轮前燃气温度,涡轮前燃气温度受到材料和冷却技术的制约。探索新的高效冷却方法对于提高涡轮前燃气温度有重要的作用。本文分别采用圆环和球壳模型,对具有重要应用前景的涡轮叶片新型冷却方法的泡沫多孔结构及细微冷却通道周边区域的应力进行具体的分析,对该结构的强度可行性进行了初步的论证,为这一新型冷却方法的进一步研究奠立结构强度分析的基础。     

基于ANSYS的矿用液压支架中关键部件结构强度分析

针对液压支架在巷道中的特殊工况,为保障其结构的支撑安全性,采用有限元分析方法,利用ANSYS软件建立了液压支架的仿真模型,重点对底座、掩护梁及前连杆在使用中的结构强度进行分析研究,得出：底座的左右侧板和前端加强筋、掩护梁的中部连接板为整个结构中的薄弱部位,前连杆整体结构强度相对较好,掌握了各部件的应力变化规律,从多个方面提出了液压支架的结构性能优化研究。该研究对液压支架的结构性能优化具有重要指导及参考意义。     

某重型发动机增压器涡壳断裂原因分析及改进

某重型发动机配套的建材运输车,在使用程中,批量出现增压器涡壳、涡轮后排气接管、支架断裂故障,通过振动测试与CAE分析,认为故障产生的原因为增压器与排气蝶阀在发动机工作时,产生共振而开裂。并根据分析结果重新优化了排气碟阀、涡轮后排气接管及支架的结构及安装位置,经过试验和市场反馈表明改进措施是有效的。