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航空发动机螺栓连接载荷与结构参数对连接刚度影响规律 被引量:35
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作者 姚星宇 王建军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期424-433,共10页
从航空发动机复杂螺栓连接结构的特殊性出发,根据不同连接形式的螺栓连接结构轴向应力分布,提出了航空发动机复杂螺栓连接结构的连接刚度理论表达式,并进一步研究了航空发动机螺栓连接载荷、结构参数对连接刚度的影响规律。研究结果表明... 从航空发动机复杂螺栓连接结构的特殊性出发,根据不同连接形式的螺栓连接结构轴向应力分布,提出了航空发动机复杂螺栓连接结构的连接刚度理论表达式,并进一步研究了航空发动机螺栓连接载荷、结构参数对连接刚度的影响规律。研究结果表明:当螺栓个数n在4~30之间变化时,双层的无量纲连接刚度K在8.9~66.8之间线性的变化;当螺栓预紧力F_p较小时,无量纲连接刚度K随着螺栓预紧力F_p的增加缓慢增加,当预紧力F_p增加到27.5k N时,双层的无量纲连接刚度K为27,且趋于稳定;并且n,F_p对无量纲连接刚度K的影响还与锥形半角α有关。 展开更多
关键词 航空发动机 螺栓连接刚度 锥形半角 应力分布 螺杆刚度 法兰边刚度
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发动机排气歧管热负荷数值模拟 被引量:17
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作者 杨万里 许敏 +1 位作者 刘国庆 杨俊伟 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期98-100,共3页
某发动机运行期间,由于不合理的结构设计导致排气歧管关键部位的热疲劳失效,为此采用CFD技术模拟排气歧管工作时的外流场;通过热力学计算得到排气歧管的入口和出口边界条件,计算排气歧管的三维瞬态内流场;将内外流场计算的等效传热边界... 某发动机运行期间,由于不合理的结构设计导致排气歧管关键部位的热疲劳失效,为此采用CFD技术模拟排气歧管工作时的外流场;通过热力学计算得到排气歧管的入口和出口边界条件,计算排气歧管的三维瞬态内流场;将内外流场计算的等效传热边界条件影射到排气歧管的内外表面生成传热边界条件,计算出结构温度场;将固体边界的温度作为流场边界条件重新进行内外流场计算,反复迭代多次;最后,求解结构的热应力.对原方案提出了改进意见,结构改进后,排气歧管热疲劳失效得到排除. 展开更多
关键词 发动机 排气歧管 流-固耦合 热应力
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用有限元法对495汽油机气缸盖进行结构分析的研究 被引量:15
3
作者 段峰 舒歌群 +2 位作者 李志锐 陈学飞 张苏 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2004年第4期15-16,共2页
本文采用Pro/Engineer软件 ,对 4 95汽油机气缸盖进行了三维建模 ,并利用MSC/NASTRAN软件进行了转换、划分网格。施加边界条件后 ,进行了热应力计算和强度分析。结果表明 ,4 95汽油机气缸盖强度能满足使用要求。
关键词 有限元法 汽油机 气缸盖 热应力 结构分析 强度分析
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航空发动机转子系统结构效率评估参数及计算方法 被引量:15
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作者 马艳红 陈璐璐 +1 位作者 张大义 洪杰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1598-1606,共9页
根据航空发动机转子系统的结构特征和力学特征,提出了从结构的承载能力、抗变形能力和动力学环境适应能力3个方面进行结构效率评估的参数体系及其计算方法,并以典型小涵道比涡扇发动机转子系统为例进行了结构效率评估参数的计算分析.研... 根据航空发动机转子系统的结构特征和力学特征,提出了从结构的承载能力、抗变形能力和动力学环境适应能力3个方面进行结构效率评估的参数体系及其计算方法,并以典型小涵道比涡扇发动机转子系统为例进行了结构效率评估参数的计算分析.研究表明:平均应力系数、等效比刚度、极限惯性载荷作用下最大变形量、无量纲M-H因子和弯曲应变能系数等作为评估航空发动机转子系统结构效率的评估参数能够有效地反映各种载荷作用下结构形式和材料性能对应力水平、变形分布以及动力敏感度的影响.同时指出了该发动机转子系统现有结构设计的特点,以及进行结构优化的方向. 展开更多
关键词 航空发动机 结构效率 转子系统 应力水平 动力响应
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活塞顶面热障涂层对活塞热负荷的影响 被引量:15
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作者 牛小强 雷基林 +2 位作者 邓晰文 文均 温志高 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1499-1506,共8页
活塞顶面热障涂层可以有效降低活塞工作热负荷、提高活塞使用寿命。以一款非道路高压共轨柴油机铝合金活塞为研究对象,采用硬度塞测温法试验测试了无热障涂层活塞在最大转矩工况下表面19个特征点的温度值,同时采用等参法建立了活塞有限... 活塞顶面热障涂层可以有效降低活塞工作热负荷、提高活塞使用寿命。以一款非道路高压共轨柴油机铝合金活塞为研究对象,采用硬度塞测温法试验测试了无热障涂层活塞在最大转矩工况下表面19个特征点的温度值,同时采用等参法建立了活塞有限元仿真分析模型,对比分析了活塞顶面热障涂层对活塞温度场和热应力场的影响。研究结果表明:活塞顶面热障涂层能有效降低活塞头部和环槽区域的工作温度,活塞头部顶面区域温度下降幅度为20~32℃,一环和二环的环槽区域温度下降幅度为15~18℃;但活塞顶面采用热障涂层后,活塞基体顶面黏结层区域的热应力会急剧升高,活塞基体顶面、喉口区域以及边缘棱角处热应力集中现象明显,在活塞顶面喉口黏结层区域最大热应力达到291MPa,易导致热障涂层的剥落失效。 展开更多
关键词 柴油机 活塞 热障涂层 温度场 热应力
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高压航空燃油齿轮泵的齿轮强度校核及应力仿真分析 被引量:14
6
作者 李嘉 李华聪 +2 位作者 王万成 李柯柯 郭丹妮 《液压与气动》 北大核心 2021年第2期105-113,共9页
以某型外啮合高压航空燃油齿轮泵为研究对象,推导齿轮理论强度校核计算公式及校核流程,对其齿轮进行强度校核;通过计算机CAD技术建立齿轮泵三维模型,基于ANSYS进行齿轮的动态啮合过程、静态接触应力、静态弯曲应力仿真;将3种仿真结果与... 以某型外啮合高压航空燃油齿轮泵为研究对象,推导齿轮理论强度校核计算公式及校核流程,对其齿轮进行强度校核;通过计算机CAD技术建立齿轮泵三维模型,基于ANSYS进行齿轮的动态啮合过程、静态接触应力、静态弯曲应力仿真;将3种仿真结果与理论校核结果进行对比,表明该仿真技术能够有效实现该型泵的应力仿真分析。应力分布结果表明:齿轮动态啮合过程中,最大应力发生在中心距中点位置和啮合线末端,且通过对2个位置的静态接触应力和弯曲应力仿真获取相应的齿面接触应力和齿根弯曲应力的啮合性能参数,再次验证齿轮的受力规律,对新一代航空发动机主供油泵的设计及仿真研究具有一定的工程实践意义。 展开更多
关键词 航空发动机 齿轮泵 齿轮强度校核 应力仿真 最大应力
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基于特征建模的柴油机机体有限元分析 被引量:11
7
作者 石秀勇 李国祥 +1 位作者 胡玉平 高雪峰 《车用发动机》 北大核心 2006年第2期59-63,共5页
应用Pro/E特征建模技术和ANSYS有限元软件,建立了某大功率柴油机机体的有限元模型,采用了符合实际的边界条件施加方法,在预紧状态和最高燃烧压力两种工况下对其进行受力分析,确定了机体的最大应力部位;同时对机体的疲劳安全性进行了校... 应用Pro/E特征建模技术和ANSYS有限元软件,建立了某大功率柴油机机体的有限元模型,采用了符合实际的边界条件施加方法,在预紧状态和最高燃烧压力两种工况下对其进行受力分析,确定了机体的最大应力部位;同时对机体的疲劳安全性进行了校核。结果表明,采用此有限元方法可为机体的评估和多方案改进设计提供计算依据。 展开更多
关键词 柴油机 机体 应力分析 疲劳强度 有限元法
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基于直接流固耦合的发动机排气歧管热应力分析 被引量:14
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作者 孙立旺 朱清山 +2 位作者 侯献军 刘志恩 颜伏伍 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期81-84,共4页
应用计算流体力学软件STAR-CCM+计算了发动机排气歧管的瞬态内流场,得到排气歧管内壁面的热边界条件,根据经验值给定排气歧管外壁面的热边界条件,进一步计算排气歧管的温度场及热应力.计算结果表明,发动机排气歧管在支管交汇处温度最高... 应用计算流体力学软件STAR-CCM+计算了发动机排气歧管的瞬态内流场,得到排气歧管内壁面的热边界条件,根据经验值给定排气歧管外壁面的热边界条件,进一步计算排气歧管的温度场及热应力.计算结果表明,发动机排气歧管在支管交汇处温度最高,达到969 K,其热应力在140 MPa以下. 展开更多
关键词 发动机 排气歧管 流固耦合 热应力
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曲轴疲劳寿命三维有限元分析 被引量:12
9
作者 何兵 郑长江 艾钢 《计算机辅助工程》 2007年第1期5-9,共5页
针对影响曲轴疲劳寿命的众多复杂因素以及准确估计曲轴疲劳寿命难度大的问题,以某型柴油机组成的动力装置为原始模型,运用三维有限元模态分析计算柴油机曲轴的动态应力,应用动应力载荷谱疲劳计算方法分析曲轴疲劳寿命.实验比较不同情况... 针对影响曲轴疲劳寿命的众多复杂因素以及准确估计曲轴疲劳寿命难度大的问题,以某型柴油机组成的动力装置为原始模型,运用三维有限元模态分析计算柴油机曲轴的动态应力,应用动应力载荷谱疲劳计算方法分析曲轴疲劳寿命.实验比较不同情况的曲轴疲劳寿命,比较后的相对值非常可靠. 展开更多
关键词 柴油机 曲轴 疲劳寿命 三维有限元 模态分析 动态应力 MSC PATRAN MSC Fatigue
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基于RBF神经网络的航空叶片铣削残余应力预测 被引量:13
10
作者 周金华 任军学 蔡菊 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期361-370,共10页
为了获得航空叶片精密铣削中的残余压应力,引入径向基函数神经网络对GH4169叶片铣削残余应力进行预测。以刀轴侧倾角、铣削速度和每齿进给量为设计因子开展球头刀铣削实验,采用X射线法测试残余应力;采用实验样本对径向基函数神经网络进... 为了获得航空叶片精密铣削中的残余压应力,引入径向基函数神经网络对GH4169叶片铣削残余应力进行预测。以刀轴侧倾角、铣削速度和每齿进给量为设计因子开展球头刀铣削实验,采用X射线法测试残余应力;采用实验样本对径向基函数神经网络进行训练,获得残余应力的径向基函数模型,并与传统的多元线性回归模型与BP神经网络进行对比,结果表明径向基函数模型的预测精度最高。分析工艺参数对铣削残余应力的交互影响规律,结果表明铣削残余应力与3个工艺因子之间存在高度的非线性映射关联。所提出的径向基函数模型有望为航空叶片铣削工艺优化奠定理论基础。 展开更多
关键词 航空发动机 叶片 残余应力 径向基函数神经网络 球头刀高温合金GH4169
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8.9L柴油机用高压油管的设计与研究 被引量:10
11
作者 李勇 郑国世 +1 位作者 高峻 周念东 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期43-46,50,共5页
为了验证直列泵8.9L柴油机用高压油管的设计,采用模拟计算和发动机整机试验相结合的方法进行了研究开发。首先使用Pro/E完成高压油管结构设计、3D模型和整机布置,然后运用ANSYS对高压油管进行FEA模态分析,最后进行了发动机性能试验、... 为了验证直列泵8.9L柴油机用高压油管的设计,采用模拟计算和发动机整机试验相结合的方法进行了研究开发。首先使用Pro/E完成高压油管结构设计、3D模型和整机布置,然后运用ANSYS对高压油管进行FEA模态分析,最后进行了发动机性能试验、油管应力测试和发动机耐久性试验。同时还建立了高压油管设计的标准化工作流程。结果表明:高压油管设计满足发动机欧-Ⅱ排放、整机性能、可靠性及整机布置等所有要求。 展开更多
关键词 内燃机 高压油管 模态分析 应力测试
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航空发动机用W形金属封严环结构优化设计 被引量:11
12
作者 李伟平 王立功 +1 位作者 贾占举 单喜乐 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期12-16,共5页
为提高航空发动机W形金属封严环的密封性能,以某W形金属封严环为研究对象,建立金属封严环二维轴对称有限元模型,通过轴向刚度仿真与试验验证了仿真模型的正确性。利用ANSYS软件APDL语言和参数化技术对金属封严环结构尺寸进行参数化建模... 为提高航空发动机W形金属封严环的密封性能,以某W形金属封严环为研究对象,建立金属封严环二维轴对称有限元模型,通过轴向刚度仿真与试验验证了仿真模型的正确性。利用ANSYS软件APDL语言和参数化技术对金属封严环结构尺寸进行参数化建模,以增大封严环与法兰间的接触应力为目标,利用ANSYS零阶优化算法对金属封严环进行结构参数优化,得到了其最优截面尺寸。结果表明:优化后W形金属封严环壁厚和波高有所减小,而最大接触应力提高了8.8%,最大Von-Mises应力降低了4.3%,因而可提升金属封严环密封性能和使用寿命;优化后W形金属封严环轴向刚度仅降低3.2%,对其力学性能影响不大。 展开更多
关键词 W形金属封严环 航空发动机 接触应力 优化设计
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基于ABAQUS的轴承过盈配合接触应力分析 被引量:11
13
作者 高晓果 孔德龙 +1 位作者 赵聪 刘文龙 《机械研究与应用》 2015年第2期9-10,13,共3页
航空发动机主轴轴承内圈一般采用过盈配合的安装形式,通过一定的过盈量防止轴承内圈与轴发生相对转动,并对轴承内圈定位。建立了基于ABAQUS软件的轴承内圈过盈接触问题的仿真分析方法,使用该方法分析了某型航空发动机低压转子推力球轴... 航空发动机主轴轴承内圈一般采用过盈配合的安装形式,通过一定的过盈量防止轴承内圈与轴发生相对转动,并对轴承内圈定位。建立了基于ABAQUS软件的轴承内圈过盈接触问题的仿真分析方法,使用该方法分析了某型航空发动机低压转子推力球轴承的内圈过盈配合接触应力,分析了该轴承内圈在装配压紧时发生转动的根本原因。建立的过盈配合接触应力分析方法可为航空发动机主轴轴承过盈配合的设计和校核计算提供理论依据。 展开更多
关键词 轴承 航空发动机 过盈 接触应力
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CA488型发动机活塞温度场及热应力的有限元计算分析 被引量:7
14
作者 元成浩 赵元姬 《汽车技术》 北大核心 1996年第6期12-19,共8页
根据CA488型发动机原设计活塞和改进设计后活塞的结构形状,建立了三种活塞计算模型,并采用有限元法计算分析了这三种活塞的温度场、热变形及热应力。在建立计算模型时由于考虑了防胀钢片和销孔偏心的影响,并采用了等参三维实体单元... 根据CA488型发动机原设计活塞和改进设计后活塞的结构形状,建立了三种活塞计算模型,并采用有限元法计算分析了这三种活塞的温度场、热变形及热应力。在建立计算模型时由于考虑了防胀钢片和销孔偏心的影响,并采用了等参三维实体单元,从而避免了平面二维模型严重失真的问题。 展开更多
关键词 活塞 温度场 热应力 有限元法 汽车 发动机
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销孔结构设计对活塞可靠性影响的研究 被引量:10
15
作者 刘世英 林风华 +1 位作者 秦有志 王志明 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期46-50,共5页
不同销孔结构参数对活塞可靠性的影响不同。对汽油机活塞,采用5种方案进行了机械负荷与热机械耦合负荷下的应力对比及液压疲劳试验下的循环寿命对比,其中相对于销孔中心设计的非对称减压弧结构更为明显地降低了应力集中现象;稳定的热负... 不同销孔结构参数对活塞可靠性的影响不同。对汽油机活塞,采用5种方案进行了机械负荷与热机械耦合负荷下的应力对比及液压疲劳试验下的循环寿命对比,其中相对于销孔中心设计的非对称减压弧结构更为明显地降低了应力集中现象;稳定的热负荷降低了机械负荷作用于销座部位的应力。柴油机活塞异形销孔降低销座部位应力的作用与汽油机活塞类似。分析与试验表明:柴油机活塞异形销孔与圆柱形销孔相比,提高了燃烧室喉口的拉伸应力幅值;销孔的优化设计可提高顶部的可靠性。 展开更多
关键词 内燃机 销孔 优化 活塞 燃烧室喉口 可靠性 应力
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航空高速锥齿轮行波共振的噪声与动应力测试研究 被引量:9
16
作者 胡国安 何刘海 +2 位作者 吴桂娇 武昌耀 刘超 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期166-174,共9页
为了获取涡轴发动机附件传动齿轮工作状态下的振动特性,采用声波导管的噪声测量方法和应用电阻应变计测量齿轮动应力的技术,得到了齿轮行波共振转速和频率以及全转速范围的动应力数据。试验结果表明:声波导管的噪声测量方法能够准确测... 为了获取涡轴发动机附件传动齿轮工作状态下的振动特性,采用声波导管的噪声测量方法和应用电阻应变计测量齿轮动应力的技术,得到了齿轮行波共振转速和频率以及全转速范围的动应力数据。试验结果表明:声波导管的噪声测量方法能够准确测量齿轮的行波共振转速及频率,行波共振时电阻应变计能够准确测量出齿轮动频;被测锥齿轮在运行转速范围内存在多个节径行波共振,最大分频动应力在五节径后行波处,幅值约为115MPa。 展开更多
关键词 航空发动机 锥齿轮 行波共振 噪声 动应力
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枞树形榫联接结构参数选取及其与应力的关系 被引量:9
17
作者 黄文周 张俊杰 张乘齐 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2013年第1期22-25,共4页
论述了榫联接结构的设计特点及要求,特别是对枞树型榫联接的设计特点及榫联接结构的失效模式和振动问题进行了详细介绍。通过算例对枞树型榫头的结构参数与应力关系进行了分析,揭示了榫联接压力角,楔形角,齿形角与剪切应力、挤压应力、... 论述了榫联接结构的设计特点及要求,特别是对枞树型榫联接的设计特点及榫联接结构的失效模式和振动问题进行了详细介绍。通过算例对枞树型榫头的结构参数与应力关系进行了分析,揭示了榫联接压力角,楔形角,齿形角与剪切应力、挤压应力、弯曲应力的相互关系,可为合理选择几何尺寸提供参考。结果表明:楔形角30°适宜,压力角适当大点,齿形角45°~55°适宜。 展开更多
关键词 航空发动机 枞树形榫联接 结构设计 失效模式 结构参数 应力分析
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CY4102BZQ柴油机机体有限元分析 被引量:8
18
作者 石晶 庞华廷 《汽车技术》 北大核心 2004年第8期20-23,共4页
应用Pro/E三维软件和I-DEAS有限元软件,建立了东风朝阳柴油机厂开发的CY4102BZQ柴油机机体的结构实体模型和有限元模型,对机体受力进行了分析,确定了机体的最大应力部位。同时对机体进行了预紧和爆发2种工况的应力试验。结果表明,计算... 应用Pro/E三维软件和I-DEAS有限元软件,建立了东风朝阳柴油机厂开发的CY4102BZQ柴油机机体的结构实体模型和有限元模型,对机体受力进行了分析,确定了机体的最大应力部位。同时对机体进行了预紧和爆发2种工况的应力试验。结果表明,计算和试验结果有很好的一致性,验证了模型的精确程度。 展开更多
关键词 柴油机 气缸体 有限单元法 应力试验
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九级整流叶片断裂分析 被引量:9
19
作者 邹寒松 曹江 邢晓鹏 《失效分析与预防》 2010年第3期160-163,186,共5页
某型发动机经150h长期试车(总工作时间大约为170h),之后进行3次喘振试验,分解后发现九级整流叶片断裂。对叶片断口的宏、微观特征进行分析,对断裂叶片的成分、硬度、金相组织进行检查,并进行叶片振动计算和测频分析。结果表明:九级整流... 某型发动机经150h长期试车(总工作时间大约为170h),之后进行3次喘振试验,分解后发现九级整流叶片断裂。对叶片断口的宏、微观特征进行分析,对断裂叶片的成分、硬度、金相组织进行检查,并进行叶片振动计算和测频分析。结果表明:九级整流叶片断裂是由于其U型槽与叶背交接处有一棱边,叶片最大的受力位置正是该处,加之棱边局部打磨不圆滑,在源区附近存在加工刀痕,在该处形成了应力集中的疲劳源,最终导致叶片发生疲劳断裂。 展开更多
关键词 发动机 九级整流叶片 疲劳断裂 应力集中
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螺旋弹簧应力松弛实验研究 被引量:8
20
作者 常新龙 刘兵吉 汪亮 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期99-102,共4页
对导弹弹体及发动机中常用的压缩螺旋弹簧进行了应力松弛实验研究,得到了这种弹簧在常温下长期贮存中的应力松弛方程,为导弹武器系统的质量评判和延寿提供了可靠的实验依据。
关键词 发动机附件 螺旋弹簧 应力松驰 实验应力分析
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