基于冲击响应等效的燃机支撑结构冲击试验研究 被引量：6

1

作者 韩璐 张明远 +1 位作者 冯麟涵 孟宪松 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第18期242-247,共6页

舰用燃气轮机支撑结构的抗冲击性一直深受关注。在整机试验难以进行的条件下,开展支撑结构的部件强化冲击试验十分有必要。以某舰用燃气轮机后支撑结构为研究对象,利用局部分析法分析了后支撑结构的边界条件及载荷特性,考虑实际部件试... 舰用燃气轮机支撑结构的抗冲击性一直深受关注。在整机试验难以进行的条件下,开展支撑结构的部件强化冲击试验十分有必要。以某舰用燃气轮机后支撑结构为研究对象,利用局部分析法分析了后支撑结构的边界条件及载荷特性,考虑实际部件试验的可行性,建立了后支撑结构的缩比试验模型;以相似理论为指导,推导出部件原结构与缩比试验模型的冲击响应对应关系;并开展了缩比试验模型的冲击试验,并完成了缩比试验模型试验结果、数值模拟结果与原结构数值模拟结果的冲击响应等效性分析。结果表明,所建立的缩比试验模型能够反映原结构的冲击响应特性,后支撑结构的转接座连接处是抗冲击的薄弱部位。 展开更多

关键词 水下爆炸 冲击环境 燃气轮机 缩比试验模型 冲击响应

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水下爆炸作用下船舶结构与燃气轮机动态响应的数值研究 被引量：6

2

作者 赵松涛 王南 +2 位作者 王鑫 戴光昊 刘云龙 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期815-827,共13页

本文对水下爆炸作用下舰船结构及燃气轮机结构冲击响应进行了数值研究。首先,基于CEL方法建立了近自由面水下爆炸流固耦合动力学模型。然后结合燃气轮机-船体一体化仿真分析方法,对不同水下爆炸工况下的舰船结构冲击环境,以及燃气轮机... 本文对水下爆炸作用下舰船结构及燃气轮机结构冲击响应进行了数值研究。首先,基于CEL方法建立了近自由面水下爆炸流固耦合动力学模型。然后结合燃气轮机-船体一体化仿真分析方法,对不同水下爆炸工况下的舰船结构冲击环境,以及燃气轮机冲击损伤特性进行了评估分析,总结了工况参数对燃气轮机冲击响应特征的影响规律,旨在为舰用燃气轮机抗冲击设计提供技术参考。 展开更多

关键词 水下爆炸 燃气轮机 动态响应 CEL方法 抗冲击

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水下爆炸冲击波载荷沿燃气轮机结构传递特征 被引量：5

3

作者 姚熊亮 熊帮虎 +3 位作者 王志凯 杨娜娜 张文启 万泽臣 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2367-2378,共12页

为研究水下爆炸条件下冲击波载荷对燃气轮机结构的损伤特征,开展水下爆炸冲击波载荷沿燃气轮机主结构的传递规律研究,通过等效力学模型对燃气轮机进行载荷传递预报。针对燃气轮机传递路径上测得的有限元仿真加速度信号,使用经验模态分... 为研究水下爆炸条件下冲击波载荷对燃气轮机结构的损伤特征,开展水下爆炸冲击波载荷沿燃气轮机主结构的传递规律研究,通过等效力学模型对燃气轮机进行载荷传递预报。针对燃气轮机传递路径上测得的有限元仿真加速度信号,使用经验模态分解法和与之对应的希尔伯特-黄变换对信号进行时频域分析和能量分布分析。分析结果表明:针对水下爆炸冲击波载荷,基于希尔伯特-黄变换及经验模态分解法可以得到冲击波载荷所包含的频率信息以及载荷强度等信息;沿燃气轮机传播路径的冲击波能量,随载荷传递距离的增加,高频能量占比有所降低,与燃气轮机的应力响应相对应;燃气轮机力学模型能够预测燃气轮机的载荷传递情况,该结果对燃气轮机抗冲击防护具有借鉴意义。 展开更多

关键词 水下爆炸 燃气轮机 载荷传递 力学简化 工程预报

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对转涡轮用于水下航行器的初步研究 被引量：4

4

作者 张进军 钱志博 +1 位作者 杨杰 闫萍 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2006年第4期84-89,共6页

阐述了对转涡轮在航空航天领域的发展现状,总结出对转涡轮的优点和应用前景,提出了一种可用作水下航行器动力主机的涡轮机类型.分析了水下航行器涡轮机与航空航天涡轮机的差别,论证了对转涡轮使用在水下航行器上的可行性,建立了水下航... 阐述了对转涡轮在航空航天领域的发展现状,总结出对转涡轮的优点和应用前景,提出了一种可用作水下航行器动力主机的涡轮机类型.分析了水下航行器涡轮机与航空航天涡轮机的差别,论证了对转涡轮使用在水下航行器上的可行性,建立了水下航行器对转涡轮机的设计框架. 展开更多

关键词 水下航行器 对转涡轮 燃气轮机 发动机系统

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水下航行器燃气涡轮机叶轮模态分析 被引量：4

5

作者 赵军 单晓亮 樊晓波 《鱼雷技术》 2011年第3期214-217,共4页

为了避免水下航行器燃气涡轮机在工作时发生共振,在合理的假设条件下建立了燃气涡轮机叶轮的有限元模型,利用有限元分析软件ANSYS的循环对称方法对其进行了模态分析,并对前12阶振型进行了讨论,分析了叶轮转速和工作温度对叶轮模态的影响... 为了避免水下航行器燃气涡轮机在工作时发生共振,在合理的假设条件下建立了燃气涡轮机叶轮的有限元模型,利用有限元分析软件ANSYS的循环对称方法对其进行了模态分析,并对前12阶振型进行了讨论,分析了叶轮转速和工作温度对叶轮模态的影响,所得结论符合工程实际规律,对水下航行器燃气涡轮机的安全使用、结构设计和动力学分析具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 水下航行器 燃气涡轮机 有限元模型 循环对称方法 模态分析

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水下航行器燃气涡轮动力系统的多目标函数优化 被引量：3

6

作者 钱志博 曹伟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第1期91-94,共4页

通过分析水下航行器燃气涡轮机主要结构参数对发动机性能的影响,给出了涡轮动力系统主要结构参数优化的数学模型,对单级、冲动式(带小反力度)、超音速、多速制的燃气涡轮机的设计实例运用遗传算法进行了多目标函数优化设计计算。

关键词 水下航行器 燃气涡轮机 遗传算法 多目标函数 优化设计

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水下航行体燃气涡轮机工作特性数值研究 被引量：2

7

作者 伊进宝 赵卫兵 师海潮 《鱼雷技术》 2010年第5期376-380,共5页

基于求解雷诺平均的NAVIER-STOKES方程组,对水下航行体涡轮机的工作特性进行了数值计算,研究了水下航行体涡轮机气动性能的主要参数(涡轮功量、流量和效率)与状态参数(转速、膨胀比)之间的关系,分析了涡轮机通流部分各种损失的变化规律... 基于求解雷诺平均的NAVIER-STOKES方程组,对水下航行体涡轮机的工作特性进行了数值计算,研究了水下航行体涡轮机气动性能的主要参数(涡轮功量、流量和效率)与状态参数(转速、膨胀比)之间的关系,分析了涡轮机通流部分各种损失的变化规律,为部分进气燃气涡轮机设计及工程应用提供参考。研究表明,涡轮机喷管流动状态不受其后叶轮的影响,只与涡轮机膨胀比有关;存在一个临界膨胀比值,涡轮机膨胀比大于此值时,喷管速度系数和总压恢复系数随膨胀比变化比较平缓,而小于时,喷管速度系数和总压恢复系数随膨胀比减小而急剧减小;存在一个临界膨胀比,使得涡轮机效率最大;膨胀比大于此值时,涡轮机效率随膨胀比减小而减小;小于此值后,涡轮机效率随膨胀比减小而急剧降低;同一膨胀比下,涡轮机转速减小,涡轮机效率降低。 展开更多

关键词 水下航行体 燃气涡轮机 工作特性 数值模拟

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燃料泵柱塞油膜摩擦生热CFD仿真分析 被引量：1

8

作者 陈文杰 李永东 白长青 《水下无人系统学报》 2023年第2期298-304,315,共8页

对水下燃气涡轮机动力系统燃料泵柱塞油膜摩擦生热问题,结合流体力学动网格和滑移网格方法,根据柱塞运动方程进行用户自定义函数编程,考虑油液的粘温特性建立燃料泵柱塞油膜仿真计算模型,并给出了柱塞油膜摩擦生热建模分析方法。根据所... 对水下燃气涡轮机动力系统燃料泵柱塞油膜摩擦生热问题,结合流体力学动网格和滑移网格方法,根据柱塞运动方程进行用户自定义函数编程,考虑油液的粘温特性建立燃料泵柱塞油膜仿真计算模型,并给出了柱塞油膜摩擦生热建模分析方法。根据所提出分析方法对柱塞油膜摩擦生热进行了仿真分析,研究了出口压力、壁面温度及转速等参数对油膜摩擦生热引起温度变化的影响规律。获得如下结论:入口压力为0.5 MPa时,出口压力的变化对油膜温度上升影响较小,且油膜顶部位置温度上升量最大,在转速为2250 r/min工况下温度上升量可达4 K左右;2)在300~373 K范围内,壁面温度每上升20 K,油膜顶部温度上升量降低约50%,且373 K时油膜顶部温度上升量仅为300 K时的9.2%;3)油膜温度上升量与转速近似呈线性关系。 展开更多

关键词 水下燃气涡轮机 燃料泵柱塞油膜 摩擦生热

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水下小型特种燃气轮机轮盘热-流耦合仿真分析 被引量：2

9

作者 肖炎彬 史小锋 +3 位作者 伊寅 封启玺 伊进宝 赵海涛 《水下无人系统学报》 北大核心 2019年第2期206-211,共6页

文中针对水下小型特种燃气轮机高温高速来流、涡轮盘高转速的情况下,流体域使用剪切压力传输(SST) k-ω湍流模型,固体域采用共轭传热的方法对轮盘及其流道温度场进行仿真,并将得到的温度场加载到强度分析中,对最恶劣工况下轮盘所受热应... 文中针对水下小型特种燃气轮机高温高速来流、涡轮盘高转速的情况下,流体域使用剪切压力传输(SST) k-ω湍流模型,固体域采用共轭传热的方法对轮盘及其流道温度场进行仿真,并将得到的温度场加载到强度分析中,对最恶劣工况下轮盘所受热应力、变形量进行仿真计算。计算结果表明:在采用3喷嘴数时涡轮盘温度达到极值,且反向排气可有效降低涡轮盘表面温度,但其做功能力将被限制。在不采取任何冷却措施的情况下,轮盘最高温度已超出材料最大耐受温度,在轮盘最高温度极值区域有较大的伸长率,且轮盘在高温高转速下最大应力值已超出材料的许用应力。应在涡轮盘温度较高的区域对轮盘采取一定的冷却措施。文中所做研究可为燃气轮机安全设计提供参考。 展开更多

关键词 水下涡轮发动机 轮盘 热-流耦合 温度场

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水下航行器燃气涡轮动力系统的总体优化设计

10

作者 曹伟 钱志博 《机械与电子》 2005年第9期14-16,共3页

通过分析水下航行器燃气涡轮机主要结构参数对发动机性能的影响,给出了涡轮动力系统主要结构参数优化的数学模型,对单级、冲动式(带小反力度)、超音速和多速制的燃气涡轮机的设计实例运用遗传算法进行了多目标函数优化设计计算.

关键词 水下航行器 燃气涡轮机 遗传算法 多目标函数 优化设计

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一种水下航行器燃气涡轮机性能模拟试验方法

11

作者 陈刚 师海潮 +1 位作者 伊进宝 赵海涛 《鱼雷技术》 2011年第1期77-80,共4页

针对以往水下航行器动力系统设计试验中的不足,通过分析水下航行器涡轮机的基本原理,利用空气动力学和流场相似理论,对涡轮机性能模拟试验原理和方法进行了探讨,提出了一种通过燃气涡轮机低工况性能模拟试验来验证设计工况的试验方法,... 针对以往水下航行器动力系统设计试验中的不足,通过分析水下航行器涡轮机的基本原理,利用空气动力学和流场相似理论,对涡轮机性能模拟试验原理和方法进行了探讨,提出了一种通过燃气涡轮机低工况性能模拟试验来验证设计工况的试验方法,旨在为涡轮机的性能试验验证提供理论基础,同时为涡轮机的试验条件建设提供参考。 展开更多

关键词 水下航行器 燃气涡轮机 空气动力学 流场相似理论 试验方法

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