組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)強(qiáng)度優(yōu)化分析.pdf

1、組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子是當(dāng)前渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部件的主要結(jié)構(gòu)形式，具有重要的研究?jī)r(jià)值。本文建立了代理模型-遺傳優(yōu)化方法，按照從部件到整體的優(yōu)化策略，對(duì)某渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度優(yōu)化分析研究，得到了一種重量更輕、應(yīng)力分布更均勻的組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)，本文開(kāi)展了優(yōu)化設(shè)計(jì)變量對(duì)重量和狀態(tài)變量的靈敏度分析研究。本文的主要研究工作包括：
　?。?）組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算技術(shù)研究。建立了三級(jí)軸流和一級(jí)離心的組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的參數(shù)化

2、幾何模型；實(shí)現(xiàn)了幾何模型與有限元模型之間參數(shù)的無(wú)縫對(duì)接；利用循環(huán)對(duì)稱結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了對(duì)組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱-固耦合強(qiáng)度分析計(jì)算的自動(dòng)運(yùn)行和強(qiáng)度校核；并且對(duì)組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了振動(dòng)模態(tài)分析和振動(dòng)校核。分析得出，組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子模型滿足強(qiáng)度校核準(zhǔn)則要求，結(jié)構(gòu)安全可靠，在正常工作轉(zhuǎn)速下結(jié)構(gòu)不發(fā)生共振。
　?。?）組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)強(qiáng)度優(yōu)化分析方法研究。依據(jù)建立的組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子強(qiáng)度優(yōu)化分析模型；將代理模型與遺傳算法相結(jié)合，建立了一種適用于

3、組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)強(qiáng)度優(yōu)化的代理模型-遺傳優(yōu)化方法。以ANSYS Workbench軟件為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)熱-固耦合強(qiáng)度優(yōu)化分析流程。提出了從部件到整體的組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子強(qiáng)度優(yōu)化分析策略，結(jié)果證明，本文的優(yōu)化策略是合理的，并且具有簡(jiǎn)單方便、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
　　（3）組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)強(qiáng)度優(yōu)化分析研究。在給定的載荷條件下，對(duì)三級(jí)軸流和一級(jí)離心組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行強(qiáng)度優(yōu)化分析，得到重量更輕、應(yīng)力更均勻的組合壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子