渦輪盤的低應(yīng)力設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、渦輪部件是航空發(fā)動(dòng)機(jī)重要組成部分之一，渦輪盤是渦輪的主要承力部件。對(duì)渦輪盤進(jìn)行低應(yīng)力設(shè)計(jì)方法研究，能有效降低渦輪盤的應(yīng)力水平和局部應(yīng)力梯度，提高渦輪盤的整體性能和壽命。本文研究工作主要包括:
　　(1)開展渦輪盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)分析方法研究。針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤結(jié)構(gòu)形式、工作條件和設(shè)計(jì)要求，分析典型渦輪盤盤軸連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)和思想，研究獲得渦輪盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析方法。
　　(2)開展結(jié)構(gòu)的低應(yīng)力設(shè)計(jì)方法研究。建立多圓弧連接結(jié)

2、構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，得到多圓弧結(jié)構(gòu)低應(yīng)力設(shè)計(jì)方法。對(duì)渦輪盤的安裝邊轉(zhuǎn)接處采用不同的圓弧連接方案，并對(duì)渦輪盤在不同載荷作用下的應(yīng)力進(jìn)行分析。研究表明:采用多段圓弧連接方案代替單一圓弧連接方案，可以明顯降低渦輪盤的應(yīng)力水平和局部應(yīng)力梯度;離心載荷和熱載荷對(duì)整個(gè)渦輪盤的應(yīng)力影響最大，扭矩和軸向力僅對(duì)安裝邊的應(yīng)力影響較大。
　　(3)開展渦輪盤結(jié)構(gòu)低應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)分析。建立渦輪盤低應(yīng)力優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，基于iSIGHT優(yōu)化平臺(tái)采用逐次遞減法優(yōu)化，改