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考虑接触刚度的航空发动机模拟整机模型降维及修正
1
作者
高程明
何俊增
+4 位作者
刘家璇
姜东
卢愈
张大海
费庆国
《推进技术》
北大核心
2025年第1期264-274,共11页
针对航空发动机建模过程中普遍存在的精确度和计算效率难以同时满足的问题,提出了一种考虑接触刚度的航空发动机模拟整机模型降维及修正方法。分别建立航空发动机转子和机匣的三维有限元模型,并运用薄层单元来模拟转子轮盘间的端齿接触...
针对航空发动机建模过程中普遍存在的精确度和计算效率难以同时满足的问题,提出了一种考虑接触刚度的航空发动机模拟整机模型降维及修正方法。分别建立航空发动机转子和机匣的三维有限元模型,并运用薄层单元来模拟转子轮盘间的端齿接触以及机匣间的螺栓接触界面;基于固定界面模态综合法,对模型进行降维处理,保留接触界面和支承位置处的关键主节点,分别得到转子和机匣的降维模型;运用灵敏度方法,结合转子模态试验和机匣模态试验的结果,对转子和机匣降维模型中的接触刚度进行修正;将修正后的转子降维模型和机匣降维模型进行组装,得到航空发动机模拟整机模型。开展模拟整机模态试验,将修正后的模拟整机模型的计算结果与试验数据进行对比。结果表明,修正后的模型前两阶弯曲模态频率误差控制在1.22%以内,且以Matlab软件为计算平台,进行了五次迭代修正计算,平均每次计算时长仅为2.1 s,验证了所提方法的准确性和高效性。研究结果为航空发动机建模及修正提供了一种新的有效手段,在满足了航空发动机模拟整机修正精度的同时,显著提高了模型修正的计算效率。
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关键词
航空发动机模拟整机
模型修正
薄层单元
降维
接触刚度
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职称材料
题名
考虑接触刚度的航空发动机模拟整机模型降维及修正
1
作者
高程明
何俊增
刘家璇
姜东
卢愈
张大海
费庆国
机构
东南大学江苏省空天机械装备工程研究中心
东南大学机械工程学院
南京林业大学机械电子工程学院
中国航发湖南动力机械研究所
出处
《推进技术》
北大核心
2025年第1期264-274,共11页
基金
国家杰出青年科学基金(52125209)
国家自然科学青年基金(52005100)
+2 种基金
江苏省科技厅重点研发产业前瞻项目(BE2022158)
江苏省优秀青年科学基金(BK20231542)
江苏省科协青年科技人才托举工程(TJ-2022-043)。
文摘
针对航空发动机建模过程中普遍存在的精确度和计算效率难以同时满足的问题,提出了一种考虑接触刚度的航空发动机模拟整机模型降维及修正方法。分别建立航空发动机转子和机匣的三维有限元模型,并运用薄层单元来模拟转子轮盘间的端齿接触以及机匣间的螺栓接触界面;基于固定界面模态综合法,对模型进行降维处理,保留接触界面和支承位置处的关键主节点,分别得到转子和机匣的降维模型;运用灵敏度方法,结合转子模态试验和机匣模态试验的结果,对转子和机匣降维模型中的接触刚度进行修正;将修正后的转子降维模型和机匣降维模型进行组装,得到航空发动机模拟整机模型。开展模拟整机模态试验,将修正后的模拟整机模型的计算结果与试验数据进行对比。结果表明,修正后的模型前两阶弯曲模态频率误差控制在1.22%以内,且以Matlab软件为计算平台,进行了五次迭代修正计算,平均每次计算时长仅为2.1 s,验证了所提方法的准确性和高效性。研究结果为航空发动机建模及修正提供了一种新的有效手段,在满足了航空发动机模拟整机修正精度的同时,显著提高了模型修正的计算效率。
关键词
航空发动机模拟整机
模型修正
薄层单元
降维
接触刚度
Keywords
Aero engine simulator
Model modification
Thin-layer element
Dimensionality reduction
Contact stiffness
分类号
TH212 [机械工程—机械制造及自动化]
V231.9 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑接触刚度的航空发动机模拟整机模型降维及修正
高程明
何俊增
刘家璇
姜东
卢愈
张大海
费庆国
《推进技术》
北大核心
2025
0
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