航空發(fā)動機轉子熱力耦合分析.pdf

1、航空工業(yè)作為國防事業(yè)中最重要的組成部分，為我國國家安全做出了巨大的貢獻。航空發(fā)動機作為飛機的“心臟”，一直是我國航空工業(yè)研究人員重點攻關的課題。轉子是發(fā)動機的主要部件，也是發(fā)動機最重要的部件，在運行中承擔著最復雜的工況，可以說轉子的壽命某種程度上決定了發(fā)動機的壽命。由于轉子的工作特質(zhì)，溫度在其復雜的工況中處于重要的位置，溫度的改變往往會影響其他參數(shù)。轉子上的許多故障，比如碰摩、熱彎曲、裂紋等都有溫度的影響因素，所以對轉子熱應力耦合的研究

2、將為更好的理解發(fā)動機的運行，深入研究航空發(fā)動機的故障特征，找出溫度和故障的關系，可以為預防故障的產(chǎn)生和優(yōu)化轉子的結構設計提供重要的理論依據(jù)和建議。
　　本文以航空發(fā)動機雙轉子系統(tǒng)為研究對象，運用有限元理論研究了轉子熱力耦合問題，本文的主要工作表現(xiàn)在以下幾個方面:
　　(1)概述了航空發(fā)動機的結構特點，結合航空發(fā)動機的結構特點論述了轉子熱彎曲的故障原理。
　　(2)對有限元方法在熱力耦合問題上的理論應用進行了推導和分析，

3、并且建立了轉子熱力耦合的一維解析模型和二維有限差分模型。
　　(3)建立了轉子熱力耦合溫度場的數(shù)學模型，建立了雙轉子的三維實體模型，并且通過ANSYS對雙轉子進行了溫度場和應力場的仿真分析，通過仿真得到的圖形和數(shù)據(jù)，對于溫度云圖和熱應力云圖問題進行了分析和探討。
　　(4)建立了轉子碰摩數(shù)學模型，碰摩熱彎曲溫度場模型，碰摩熱彎曲力學模型，探討了Newmark積分方法在非線性問題數(shù)值求解的可行性。
　　(5)通過ANSY