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题名大尺寸盘榫结构件疲劳寿命优化设计及验证方法研究
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作者
杜青
张建
张海洋
梁振兴
陈育志
李佳
徐胜利
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机构
中国航发沈阳发动机研究所
大连理工大学能源与动力学院
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期177-183,共7页
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基金
国家科技重大专项(J2019-IV-0012-0080)。
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文摘
针对航空发动机及燃气轮机设计中盘榫应力集中导致的结构件寿命瓶颈问题,导入三次B样条曲线优化理念,以较低设计参数调整维度代价获得了定性合理、可变性较大的榫槽优化结构,稳定提高了设计优化速率和泛化能力。面向大尺寸盘榫结构件,提出根据优化前后榫槽应力集中位置的应力水平和梯度设计模拟件进行验证,保证了大尺寸结构件设计方案验证的等效性和充分性。仿真结果显示,优化后的盘榫结构件最大应力降低45%,低周疲劳寿命提高约36倍;基于应力集中和梯度设计的模拟件验证结果与仿真结果一致,印证了优化收益和验证方法可靠性,对于大尺寸结构件疲劳试验设计具有普遍借鉴意义。
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关键词
大尺寸结构件
盘榫结构
B样条曲线方法
低周疲劳
模拟件设计
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Keywords
Large-size structure
Disc and tenon structure
B-spline curve method
Low cycle fatigue
Simulation design
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分类号
TK477
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
O342
[理学—固体力学]
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题名榫连接结构叶片盘振动特性研究及验证
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作者
龙伦
张红晓
成晓鸣
陈光炯
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机构
中国航发湖南动力机械研究所结构强度研究部
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2021年第16期6908-6912,共5页
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基金
国家科技重大专项(779608000000200007)。
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文摘
针对航空发动机榫连接结构叶片盘振动特性分析时,采用一体化处理建模方法导致计算精度降低的问题,开展了榫连接结构叶片盘振动特性研究。提出了一种考虑榫连接刚度的叶片盘建模方法,以燃气涡轮叶片盘对象,采用上述方法完成了考虑榫连接刚度的燃气涡轮叶片盘建模,在此基础上进行了叶片盘振动分析并开展了动应力试验验证。结果表明:采用考虑榫连接刚度的叶片盘模型得到的叶片共振转速计算精度在6%以内,相比于榫连接结构一体化的叶片盘模型,得到的共振转速计算精度提高50%。研究工作可为航空发动机叶片盘振动设计提供指导。
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关键词
航空发动机
榫连接结构叶片盘
振动特性
榫连接刚度
叶片共振转速
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Keywords
aero-engine
blade disk connect by tenon
the vibration characteristics
tenon connection stiffness
blade resonance speed
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分类号
V232.4
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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