【摘 要】
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盘-轴结构系统是航空燃气涡轮发动机转子系统的重要组成部分,其损伤或失效对转子系统的动力特性及整机振动具有重要影响,因此转子盘-轴连接稳健性成为亟待解决的问题.本文针对盘-轴结构系统连接界面的结构与力学特征,建立了以界面接触应力及其敏感度为优化目标,且考虑设计参数变差的容差模型,并进行结构特征参数优化设计,以提高连接界面工作状态的稳健性.将基于容差模型的稳健设计方法应用于某型涡桨发动机低压涡轮盘-轴
【机 构】
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北京航空航天大学 能源与动力工程学院 北京 100191 中航工业航空动力机械研究所 湖南株洲 4
【出 处】
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中国航空学会第八届航空发动机可靠性学术交流会
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盘-轴结构系统是航空燃气涡轮发动机转子系统的重要组成部分,其损伤或失效对转子系统的动力特性及整机振动具有重要影响,因此转子盘-轴连接稳健性成为亟待解决的问题.本文针对盘-轴结构系统连接界面的结构与力学特征,建立了以界面接触应力及其敏感度为优化目标,且考虑设计参数变差的容差模型,并进行结构特征参数优化设计,以提高连接界面工作状态的稳健性.将基于容差模型的稳健设计方法应用于某型涡桨发动机低压涡轮盘-轴连接结构优化设计中,对连接结构刚度与配合过盈量进行优化设计.结果表明,稳健优化方法在保证连接界面满足接触应力约束的条件下,有效降低了接触应力对连接结构刚度与配合过盈量的敏感度,并且降低了接触状态随工作转速变化的波动性,为转子连接结构的力学分析与结构优化设计提供了方法与数据参考.
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能量法认为单调拉伸破坏和循环破坏所需能量都是材料本身的性质因此具有相同的值,基于此假设可以建立起能量法疲劳寿命预测模型.本文在能量法的基础之上,基于Ramberg-Osgood模型,建立了一种新的寿命预测模型.采用Ramberg-Osgood模型的单调和循环应力应变关系的拟合参数具有明确的物理意义并且可以方便地从材料手册中获得,因此具有很好的实用价值.本文对aluminum6061-T6材料,通过
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