燃氣輪機螺栓連接結構熱蠕動及動力學特性研究.pdf

1、燃氣輪機無論轉子還是機匣在結構設計方面廣泛使用螺栓連接結構，一方面是由于燃氣輪機結構十分復雜，各部件采用螺栓連接結構有利于裝配，另一方面采用螺栓裝配可以將發(fā)動機分解為若干部件，這樣有利于按照各部件工藝要求進行機加工；但是這種裝配設計方法還會帶來諸多問題，例如非連續(xù)結構會削弱結構強度以及剛度，同時相對連續(xù)結構，改變了熱、力傳遞規(guī)律，這會使得被連接件接觸界面間的接觸行為趨于復雜，產生蠕動滑移現象，這對燃氣輪機結構動力學特性造成影響。一方面機

2、匣螺栓連接結構出現接觸界面的滑移現象會對發(fā)動機裝配精度以及整機振動造成影響，其次若轉子多次啟停后輪盤出現上述滑移現象，這會對轉子動力學造成影響，導致振動加劇，因此對燃氣輪機螺栓連接結構熱蠕動及動力學特性的研究顯得十分有意義。
　　本文首先建立了典型螺栓連接結構接觸界面熱蠕動分析的有限元仿真模型，對產生接觸界面熱蠕動滑移的機理進行了分析，并對各影響因素（接觸熱阻、螺栓預緊力、熱載荷邊界等）進行了的研究。
　　以某型實際航空發(fā)動

3、機為研究對象，并結合典型螺栓連接結構熱蠕動的分析思路，借助計算流體動力學方法仿真獲得燃氣輪機燃燒室機匣以及高壓轉子在一個運行周期內的溫度邊界，分別建立機匣和轉子的有限元模型，對二者進行多周期螺栓連接結構接觸界面熱蠕動滑移進行仿真研究，仿真獲得了燃燒室機匣裝配同心度隨運轉周期的變化的大小及規(guī)律，以及考慮轉子離心力作用輪盤被連接件的偏心量隨著周期的變化規(guī)律。
　　利用有限單元法建立航空發(fā)動機高壓轉子動力學分析模型，分析熱蠕動量對轉子輪