基于拓扑优化的曲边轮廓锯齿叶冠结构设计

论文摘要

针对轻质异形冠结构设计问题,提出了基于结构强度和振动分析的锯齿叶冠轮廓切除原则,采用拓扑优化确定了锯齿叶冠2维切除线,通过有限元计算得出叶冠优化后对叶盘结构典型部位应力水平、振动特性的影响。静强度计算结果表明:叶冠优化后在叶身与上、下缘板连接处Von-Mises应力分别降低16.1%、5.6%,在叶冠"Z"形凹口处Von-Mises应力降低24.5%,去除的叶冠质量占叶片质量的2.4%;模态分析和谐响应分析结果表明:叶冠优化后对叶盘结构振动特性不产生负面影响,保证了叶冠的阻尼减振作用。

论文目录

• 0 引言
• 1 锯齿冠拓扑优化
•   1.1 叶冠轮廓优化方法
•   1.2 叶冠轮廓拓扑优化
• 2 锯齿冠优化前后静强度对比
•   2.1 边界条件设置及网格无关性验证
•   2.2 叶冠优化前、后关键部位应力对比
• 3 锯齿冠优化前、后减振特性对比
•   3.1 锯齿冠优化前、后模态分析对比
•   3.2 锯齿冠优化前、后谐响应分析对比
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 苑旺,申秀丽,董少静

关键词: 锯齿叶冠,拓扑优化,应力水平,振动特性,航空发动机

来源: 航空发动机 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 北京航空航天大学能源与动力工程学院,先进航空发动机协同创新中心

分类号: V232

DOI: 10.13477/j.cnki.aeroengine.2019.04.006

页码: 32-37

总页数: 6

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