压气机轮盘简化结构强度的数值仿真分析

背景:压气机轮盘是发动机的重要组件,工作环境的应力条件复杂,其结构性能对发动机工作将产生很大的影响。目的:针对发动机轮盘进行受力分析,有利于进行轮盘结构优化设计,进而提高发动机推重比。方法:本文采用理论分析与有限元仿真相结合,基于对称假设下的轮盘简化结构强度给出径向与周向最大应力的理论解。同时,运用有限元软件ANSYS获得对应的数值仿真解。结论:经理论解与仿真解对比分析表明,本文提供的方法可用于压气机轮盘简化结构强度的求解分析。     

基于等强度理论压气机轮盘结构优化分析

为降低航空发动机轮盘的质量,提高发动机推质比,基于等强度轮盘结构,对发动机轮盘进行参数化结构优化设计.运用理论分析方法与有限元软件ANSYS仿真相结合,计算轮盘径向/周向最大应力.然后以节点最大等效应力满足许用安全系数为约束条件,以体积最小为优化目标函数运用ANSYS一阶优化方法对初始轮盘进行结构优化.优化后的轮盘在保证满足强度设计的前提下,体积可减少27％,相应的也减轻了轮盘质量,提高了发动机的推质比.同时论文的研究方法可为发动机轮盘结构优化设计提供参考.     

基于等强度理论压气机轮盘结构优化分析

为降低航空发动机轮盘的质量,提高发动机推质比,基于等强度轮盘结构,对发动机轮盘进行参数化结构优化设计.运用理论分析方法与有限元软件ANSYS仿真相结合,计算轮盘径向/周向最大应力.然后以节点最大等效应力满足许用安全系数为约束条件,以体积最小为优化目标函数运用ANSYS一阶优化方法对初始轮盘进行结构优化.优化后的轮盘在保证满足强度设计的前提下,体积可减少27％,相应的也减轻了轮盘质量,提高了发动机的推质比.同时论文的研究方法可为发动机轮盘结构优化设计提供参考.     

薄壁轮盘简化结构固有频率求解

针对发动机轮盘振动问题,以简化薄壁轮盘结构为研究对象,首先给出解析法求解结构固有频率的具体方法,同时运用有限元方法进行数值求解。实例分析表明,周边固定约束边界条件下的解析解与数值解比较接近,验证了求解方法的精确性。     

非均布载荷作用下矩形板失稳的计算方法研究

为了快速准确求解计算加劲箱梁腹板结构中局部矩形板的屈曲承载力,基于微分求积方法获取非均布载荷作用下矩形板的屈曲承载能力,对传统计算方法中的经验设计公式进行了修正。首先,推导了非均布载荷作用下简支矩形板无量纲屈曲控制微分方程的微分求积计算格式,经与文献解对比验证了微分求积数值解的精确性;其次,建立了包含非均布载荷系数与边长比的参数分析案例矩阵,并给出了传统计算方法解与数值解之间的相对误差值,找出相对误差较大的边长比参数区间;同时,通过离散系数分析评价了不同边长比对应屈曲失稳系数之间的离散程度,找出离散系数小时所对应的非均布载荷参数区间;最后,针对离散系数小时所对应的非均布载荷参数区间,选取边长比参数区间对应所有屈曲失稳系数中的最小值,拟合提出了非均布载荷系数与屈曲失稳系数最小值之间的修正计算方法,并将修正计算方法解、传统计算方法解与数值解进行对比分析验证。研究结果表明：提出的微分求积法数值分析模型求解精度高;以拉为主的非均布载荷系数,传统计算方法解与数值解之间相对误差区间为[-26.65%,-88.99%],不同边长比对应屈曲失稳载荷之间的离散系数区间为[0.18, 0.767]×10<...     

基于弹性地基梁的偏轨箱形梁局部应力分析

小车轮压作用下,轨道与偏轨箱形梁之间力的儒连属于接触非线性问题,接触面间的变形和应力分布存在相互耦合的关系。为了求得接触面间的局部应力解,本论文将偏轨箱形翠对轨道的支承视为弹性地基（主腹板）对轨道的支承。基于弹性地基梁假设,当将主腹板视为Winkler弹性地基时,求得Winkler局部应力解。最后将经验公式解与Winkler公式解进行对比分析论证。研究结果表明：Winkler公式解的影响因素为小车轮压P、主腹板厚度δ0、轨道截面惯性矩,和主腹板高度h0,而经验公式解的影响因素为P、δ0和I;通过在相同情况下对比两种解,得出Winkler公式解比经验公式解相对小些。     

双梁U型门式起重机轨道下方疲劳裂纹分析与修复处理

针对某站场双梁U型门式起重机轨道下方出现疲劳裂纹的问题,分析了形成原因,指出应力集中、焊接残余应力和小车轮压的作用是产生疲劳裂纹的主要原因。给出了上盖板疲劳裂纹的具体修复措施和建议,对于安全生产具有重要意义。     

起重机偏轨箱形梁局部应力的理论分析

小车轮压作用下,轨道与偏轨箱形梁之间力的传递属于接触非线性问题,接触面间的变形和应力分布存在相互耦合的关系。为了求得主腹板处的局部应力解,本论文将偏轨箱形梁对轨道的支承视为弹性地基(主腹板)对轨道的支承。当将主腹板视为Winkler弹性地基时,求得Winkler局部应力解。研究结果表明:Winkler公式解与小车轮压P、轨道截面惯性矩I和主腹板高度h0成正比关系,与主腹板厚度δ0成反比关系;且主要影响因素为小车轮压P、轨道截面惯性矩I和主腹板厚度δ0。     

小车轮压作用处偏轨箱形梁主腹板的局部应力研究

小车轮压作用下,轨道与偏轨箱形梁之间力的传递属于接触非线性问题,接触面间的变形和应力分布存在相互耦合的关系。本论文的主要内容：将Hertz接触理论和有限元软件ANSYS结合起来,把主腹板的局部受力问题视为小车轮与轨道及轨道与上翼缘板之间发生接触行为作用下的受力问题,建立了小车轮压作用处偏轨箱形梁主腹板局部受力的接触分析模型,研究不同情况（小车轮压、箱形梁几何参数和轨道截面惯性矩）下局部应力的变化规律,得出相关结论;最后将经验公式解与ANSYS数值解进行对比分析论证。研究结果表明：ANSYS数值解的主要影响因素为小车轮压、主腹板厚度和轨道截面惯性矩;通过在相同情况下对比2种解,得出ANSYS数值解与经验公式解在数值上很接近,经验公式解能够满足工程实际需要。     

C型门机结构有限元静力学仿真分析

以C型门式起重机为例,分析静刚度计算和强度计算工况,给出门架载荷计算公式,并结合起重机实际工作特征,对门架结构进行工况分析,总结出8类工作状况。同时,利用有限元软件ANSYS进行建模,分析各受载工况下结构静刚度和静强度值。最后,对结构静刚度和强度指标进行了校核。研究结果表明,主梁跨中和悬臂处结构静刚度满足使用要求;结构最大复合应力为156 MPa,未超过许用应力值,结构强度满足使用要求。