燃機機匣安裝邊密封性研究.pdf

1、航空發(fā)動機是一種構(gòu)造復(fù)雜且對部件的細節(jié)性能要求很高的動力機械，是航空飛機飛行動力的主要來源，在航空工業(yè)的發(fā)展中處于核心地位。發(fā)動機內(nèi)部各個機匣部件在安裝邊部位通過螺栓法蘭連接為一個整體，在內(nèi)部高溫高壓流體的作用下，安裝邊的法蘭面會局部脫開并發(fā)生流體的泄露。因此，機匣螺栓法蘭安裝邊密封性能是航空發(fā)動機性能評估的一項重要指標。提高螺栓法蘭安裝邊的密封性能對于航空發(fā)動機安全、高效地運行有著至關(guān)重要的意義。
　　螺栓法蘭面之間的接觸狀況是

2、考察的重點，需進行接觸非線性計算得到接觸應(yīng)力和接觸間隙。本文統(tǒng)一將接觸間隙作為安裝邊密封性能評估的指標，在國內(nèi)外螺栓法蘭連接研究成果的基礎(chǔ)上進行進一步探索。以某燃機機匣模型作為研究對象，基于現(xiàn)有的雙層單螺栓法蘭的連接剛度理論，使用ANSYS軟件對機匣安裝邊進行了周向和縱向安裝邊的分割研究，并進行機匣典型試驗件密封性能的影響因素分析以及預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析。
　　本文內(nèi)容分為四章:
　　第一章介紹了國內(nèi)外關(guān)于螺栓法蘭連接研究的發(fā)展狀

3、況以及本文研究的意義。
　　第二章簡述螺栓法蘭連接的基本理論，提出螺栓剛度的計算方法，將雙層單螺栓法蘭連接剛度的理論解和有限元解對比，將雙層單螺栓法蘭連接剛度的理論解等效處理應(yīng)用于三層單螺栓法蘭并和有限元解對比，誤差在可接受的范圍內(nèi)，驗證了ANSYS軟件在模擬螺栓法蘭連接這類非線性問題時的正確性。
　　第三章分別對周向安裝邊和縱向安裝邊進行了分割研究，得到小段模型的周向長度或縱向長度和誤差的關(guān)系，得到的結(jié)論是，所有分割模型的

4、誤差在15％以內(nèi)，說明在研究某個參數(shù)對密封性能的影響時可用某小段模型代表整體機匣模型，省去整體模型參數(shù)修改的繁冗操作，提高設(shè)計效率。
　　第四章以機匣典型試驗件為研究對象，分別考察安裝邊厚度、孔邊距、孔間距、螺栓尺寸、螺栓預(yù)緊力、連接件材料等設(shè)計參數(shù)對安裝邊密封性能的影響，提出提高密封性能的措施:增加安裝邊厚度、縮小孔邊距和孔間距、增大螺栓尺寸和預(yù)緊力、提高連接件材料彈性模量，之后進行了預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，考察設(shè)計參數(shù)對振型的影響，得