燃?xì)廨啓C(jī)螺栓連接結(jié)構(gòu)熱蠕動(dòng)及動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、燃?xì)廨啓C(jī)無(wú)論轉(zhuǎn)子還是機(jī)匣在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面廣泛使用螺栓連接結(jié)構(gòu)，一方面是由于燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，各部件采用螺栓連接結(jié)構(gòu)有利于裝配，另一方面采用螺栓裝配可以將發(fā)動(dòng)機(jī)分解為若干部件，這樣有利于按照各部件工藝要求進(jìn)行機(jī)加工；但是這種裝配設(shè)計(jì)方法還會(huì)帶來(lái)諸多問(wèn)題，例如非連續(xù)結(jié)構(gòu)會(huì)削弱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及剛度，同時(shí)相對(duì)連續(xù)結(jié)構(gòu)，改變了熱、力傳遞規(guī)律，這會(huì)使得被連接件接觸界面間的接觸行為趨于復(fù)雜，產(chǎn)生蠕動(dòng)滑移現(xiàn)象，這對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性造成影響。一方面機(jī)

2、匣螺栓連接結(jié)構(gòu)出現(xiàn)接觸界面的滑移現(xiàn)象會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配精度以及整機(jī)振動(dòng)造成影響，其次若轉(zhuǎn)子多次啟停后輪盤(pán)出現(xiàn)上述滑移現(xiàn)象，這會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)造成影響，導(dǎo)致振動(dòng)加劇，因此對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)螺栓連接結(jié)構(gòu)熱蠕動(dòng)及動(dòng)力學(xué)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(jié)構(gòu)接觸界面熱蠕動(dòng)分析的有限元仿真模型，對(duì)產(chǎn)生接觸界面熱蠕動(dòng)滑移的機(jī)理進(jìn)行了分析，并對(duì)各影響因素（接觸熱阻、螺栓預(yù)緊力、熱載荷邊界等）進(jìn)行了的研究。
　　以某型實(shí)際航空發(fā)動(dòng)

3、機(jī)為研究對(duì)象，并結(jié)合典型螺栓連接結(jié)構(gòu)熱蠕動(dòng)的分析思路，借助計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法仿真獲得燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室機(jī)匣以及高壓轉(zhuǎn)子在一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)的溫度邊界，分別建立機(jī)匣和轉(zhuǎn)子的有限元模型，對(duì)二者進(jìn)行多周期螺栓連接結(jié)構(gòu)接觸界面熱蠕動(dòng)滑移進(jìn)行仿真研究，仿真獲得了燃燒室機(jī)匣裝配同心度隨運(yùn)轉(zhuǎn)周期的變化的大小及規(guī)律，以及考慮轉(zhuǎn)子離心力作用輪盤(pán)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(dòng)機(jī)高壓轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析模型，分析熱蠕動(dòng)量對(duì)轉(zhuǎn)子輪