基于ANSYS的二维发动机风扇盘结构应力分析方法研究

为了提高发动机风扇盘二维有限元模型应力分布的精确度,选择典型的三辐板结构,利用AN-SYS 12．0完成三辐板风扇盘三维结构的有限元建模．同时建立三辐板风扇盘的二维轴对称有限元模型,将非轴对称载荷分解成傅里叶级数,并求解了其径向应力、周向应力和等效应力,对比了传统的二维分析、非轴对称加载二维与三维分析的结果．结果表明：施加均布载荷的二维模型应力分布与三维模型的应力分布情况相差较远,施加非轴对称载荷的二维模型的应力分布与三维模型的应力分布情况较为接近．与只施加均布载荷的方法相比,本方法提高了发动机风扇盘二维有限元模型应力分布的准确性．     

车轮径向疲劳试验有限元仿真及疲劳寿命估算

采用有限元分析方法,建立汽车车轮有限元模型,模拟车轮径向疲劳试验施加合理的载荷及边界条件.通过分析车轮试验过程中的应力变化情况,得出高应力集中区域及其各主应力值,运用疲劳寿命计算理论及ANSYS软件估算车轮的疲劳寿命.通过与车轮径向疲劳试验结果进行比较,结果表明高应力集中区域与实际裂纹位置吻合,预估的疲劳寿命与车轮实验寿命基本吻合,验证了有限元方法预估车轮寿命的有效性,为以后对车轮进行结构改进起指导作用.     

基于UG NX二次开发的压气机叶片结构优化设计

以某压气机叶片为对象,在保证其形状不发生畸变的基础上,建立了数学模型.以有限元分析为基础,运用UG NX的二次开发功能,结合C++程序设计语言,对该压气机叶片进行结构优化设计,得到了同时满足强度和振动要求的最轻结构.结果表明:叶片模型在迭代过程中稳定生成,其优化后的体积(质量)相比优化前减少了6.680%,且能够满足原结构达不到的工作要求.该方法可行有效,可运用于其他机械产品的设计.     

基于UG的涡扇发动机风扇叶片变形分析方法研究

基于UG二次开发工具UG/OPEN API和NX OPEN C++以及C编程语言的二次开发功能,结合VS 2008平台对涡扇发动机风扇叶片结构进行叶片模型、有限元模型和仿真模型的参数化创建,同时研究叶身中弧面厚度信息的提取问题.将提取的厚度信息加载到壳单元网格上,使其具有实体特性,利用该单元对叶片进行网格划分,并进行求解分析,对比实体单元网格分析结果.仿真结果表明,在相同的计算模型下,实体壳单元能够减少计算时占用内存的24.65%和计算时间的45.97%,提高计算效率,减少计算周期.     

弧形燕尾型榫连接组件三维接触分析

针对航空发动机风扇中弧形燕尾型榫头/榫槽连接组件,采用大型通用软件ANSYS进行三维接触分析,得出了特定工况下的应力分布规律,并将三维接触分析得到的结果与二维接触分析结果及常规方法求解得到的结果进行了比较.数值模拟结果表明,三维接触分析方法比其他两种方法更合理、直观.     

燕尾型榫连接件的结构优化设计

针对某一航空发动机的燕尾型榫连接件,选取8个主要特征参数作为优化变量,以榫头,榫槽喉部主应力及接触挤压应力作为约束条件,以榫连接件的质量最轻为优化目标,利用ANSYS优化模块中的随机搜索法及扫描法对其进行结构优化。优化后榫连接件关键部位的最大应力及接触挤压应力峰值有明显的下降。     

桁架式空心风扇叶片结构参数化设计平台开发

针对桁架式内腔空心风扇叶片,运用UG二次开发工具UG/Open API,NX Open C++及C++编程语言混合开发方法,在UG环境中,建立空心叶片参数化三维模型和参数化有限元模型,在叶片有限元网格形式不变的前提下,快速生成叶片有限元模型,有效解决优化过程中网格自动更新问题。在此基础上,自动施加边界条件和载荷,从而实现集造型、分网、分析为一体的自动化设计。实例表明,宽弦空心风扇叶片参数化设计平台不仅可以快速完成空心叶片参数化设计及强度分析,也可为后续开展叶片结构优化奠定基础。     

航空发动机双辐板涡轮盘温度场与应力场分析

基于ANSYS软件,研究了双辐板涡轮盘的温度场和应力场,通过划分各个区域的换热模型,较精确地计算了温度分布,再通过间接热－结构耦合计算出双辐板涡轮盘的应力分布．结果表明,双辐板涡轮盘最大平均径向应力、最大平均周向应力、盘心平均周向应力分别为702．35 MPa,679．68 MPa和880．98 MPa,不仅可满足规范设计要求的安全系数,还远小于材料的屈服强度1070 MPa,其结构完全满足了强度要求,并具有很大的发展空间．