基于薄层单元法的航空发动机螺栓连接结构仿真方法研究
发布时间：2021-04-02 11:49
在航空发动机螺栓连接结构及整机有限元分析中,螺栓连接结构的模型质量对整个结构的模型质量有着重要影响。在传统有限元建模分析中,大多采用精细有限元模型,这种模型较为完整地保留了结构的几何特征,但要用较小的单元尺寸进行网格划分,导致模型单元数目庞大,接触面及预紧力又使分析过程存在非线性,增加了运算量和计算难度。为此,研究了一种基于各向同性材料的薄层单元法,并提出改进的方法,应用于航空发动机螺栓连接结构建模仿真中。旨在为航空发动机螺栓连接结构的建模仿真提供一种思路,提高发动机整机仿真效率。论文的主要内容如下:首先,研究薄层单元建模仿真方法,薄层单元采用各向同性材料。通过推导各向同性材料薄层单元的建模原理,计算出航空发动机螺栓连接结构刚度数学表达式,从理论上验证了薄层单元法的可行性,确定了薄层单元材料参数,并以精细有限元建模仿真方法作为标准,通过建模仿真过程、仿真分析结果和计算时间的对比来验证薄层单元法在建模仿真中的可行性。其次,针对薄层单元法在模拟螺栓连接结构连接面应力分布上的不足,通过应力分析研究螺栓连接面轴向应力的变化规律,提出改进的薄层单元建模仿真方法,确定其材料参数,并通过仿真分析验证...
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
涡轮喷气发动机图1-1为英国罗罗公司的VIPER单转子军/民用涡轮喷气发动机，可以看出在发动
中国民航大学硕士学位论文于在实际工程中进行应用的模拟结构与地基间接触面控制嵌入的方法引入单元数值模型中。金峰等[33]在 G种能够模拟夹层静、动力特性的薄层单元。Ahmadian建模，在模态试验基础上运用优化算法对薄层单元参数于周向波和弯曲模式的 6 个参数，就能充分提高轴向和用具有实用价值。黄耀英[36]研究了薄层单元的基本假设简化各向同性体本构方程得到薄层单元本构方程的L 研究了螺栓连接组合结构的建模问题[36]，在一个通用参数的试验研究，研究接头法向接触力、频率依赖性等
法的三维实体模型通常在 SolidWorks在 SolidWorks 中建立结构模型时为了结构的完整。此外，SolidWorks 可与 A3]。动机机匣大多为用螺栓连接的薄壁圆杂。为了保证建模仿真的顺利进行， 之前，需做简化处理，忽略孔穴和凸另存为 x_t 格式导入 ANSYS 软件中。
【参考文献】：
期刊论文
[1]航空发动机设备拆装快速装配仿真研究[J]. 张青,郑岩,郭庆,赵洪利. 计算机仿真. 2018(03)
[2]碳纤维复合材料天线反射面低变形优化设计[J]. 周星驰,周徐斌,杜冬,孔祥宏,秦高明. 航天器工程. 2018(01)
[3]基于典型胶粘剂的复合材料胶接修补结构有限元分析方法研究[J]. 刘元海,王浩伟. 飞机设计. 2017(02)
[4]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[J]. 姚星宇,王建军. 推进技术. 2017(02)
[5]基于接触表面非均匀压强分布的栓接结合部动力学模型[J]. 蔡力钢,杨成,赵永胜,刘志峰. 北京工业大学学报. 2016(11)
[6]航空发动机螺栓连接薄层单元建模方法[J]. 姚星宇,王建军,翟学. 北京航空航天大学学报. 2015(12)
[7]基于模态分析的某复杂薄壳结构局部连接处理方法研究[J]. 马爱军,张陈辉,冯雪梅,刘洪英,刘西刚,董睿,石蒙. 航天医学与医学工程. 2015(02)
[8]复杂结构模态的精细试验识别方法研究[J]. 郑光泽,肖鹏. 自动化与仪器仪表. 2015(02)
[9]320T液压平板车悬挂系统的结构分析与优化[J]. 王新彦,戈余丽,李忠国,王琪. 机械设计与研究. 2013(04)
[10]螺栓连接结构力学建模方法概述[J]. 孙丹,李玩幽,吕秉琳. 噪声与振动控制. 2012(06)
博士论文
[1]航天器结构中螺栓法兰连接的动力学建模方法研究[D]. 栾宇.大连理工大学 2012
硕士论文
[1]航空发动机螺栓自动拧紧机结构与控制系统设计[D]. 魏企业.沈阳航空航天大学 2018
[2]残损航空器搬移拖车的机液协同仿真与分析[D]. 刘嘉.中国民航大学 2017
[3]螺栓联接的发动机机匣结构的刚度研究[D]. 殷越.大连理工大学 2016
[4]航空发动机螺栓连接转子的振动特性研究[D]. 刘卓乾.天津大学 2016
[5]航空发动机薄壁机匣螺栓连接分析[D]. 马奔奔.大连理工大学 2014
[6]航空发动机静子机匣螺栓连接结构优化设计与研究[D]. 陈勇.沈阳航空航天大学 2013
本文编号：3115223
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
涡轮喷气发动机图1-1为英国罗罗公司的VIPER单转子军/民用涡轮喷气发动机，可以看出在发动
中国民航大学硕士学位论文于在实际工程中进行应用的模拟结构与地基间接触面控制嵌入的方法引入单元数值模型中。金峰等[33]在 G种能够模拟夹层静、动力特性的薄层单元。Ahmadian建模，在模态试验基础上运用优化算法对薄层单元参数于周向波和弯曲模式的 6 个参数，就能充分提高轴向和用具有实用价值。黄耀英[36]研究了薄层单元的基本假设简化各向同性体本构方程得到薄层单元本构方程的L 研究了螺栓连接组合结构的建模问题[36]，在一个通用参数的试验研究，研究接头法向接触力、频率依赖性等
法的三维实体模型通常在 SolidWorks在 SolidWorks 中建立结构模型时为了结构的完整。此外，SolidWorks 可与 A3]。动机机匣大多为用螺栓连接的薄壁圆杂。为了保证建模仿真的顺利进行， 之前，需做简化处理，忽略孔穴和凸另存为 x_t 格式导入 ANSYS 软件中。
【参考文献】：
期刊论文
[1]航空发动机设备拆装快速装配仿真研究[J]. 张青,郑岩,郭庆,赵洪利. 计算机仿真. 2018(03)
[2]碳纤维复合材料天线反射面低变形优化设计[J]. 周星驰,周徐斌,杜冬,孔祥宏,秦高明. 航天器工程. 2018(01)
[3]基于典型胶粘剂的复合材料胶接修补结构有限元分析方法研究[J]. 刘元海,王浩伟. 飞机设计. 2017(02)
[4]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[J]. 姚星宇,王建军. 推进技术. 2017(02)
[5]基于接触表面非均匀压强分布的栓接结合部动力学模型[J]. 蔡力钢,杨成,赵永胜,刘志峰. 北京工业大学学报. 2016(11)
[6]航空发动机螺栓连接薄层单元建模方法[J]. 姚星宇,王建军,翟学. 北京航空航天大学学报. 2015(12)
[7]基于模态分析的某复杂薄壳结构局部连接处理方法研究[J]. 马爱军,张陈辉,冯雪梅,刘洪英,刘西刚,董睿,石蒙. 航天医学与医学工程. 2015(02)
[8]复杂结构模态的精细试验识别方法研究[J]. 郑光泽,肖鹏. 自动化与仪器仪表. 2015(02)
[9]320T液压平板车悬挂系统的结构分析与优化[J]. 王新彦,戈余丽,李忠国,王琪. 机械设计与研究. 2013(04)
[10]螺栓连接结构力学建模方法概述[J]. 孙丹,李玩幽,吕秉琳. 噪声与振动控制. 2012(06)
博士论文
[1]航天器结构中螺栓法兰连接的动力学建模方法研究[D]. 栾宇.大连理工大学 2012
硕士论文
[1]航空发动机螺栓自动拧紧机结构与控制系统设计[D]. 魏企业.沈阳航空航天大学 2018
[2]残损航空器搬移拖车的机液协同仿真与分析[D]. 刘嘉.中国民航大学 2017
[3]螺栓联接的发动机机匣结构的刚度研究[D]. 殷越.大连理工大学 2016
[4]航空发动机螺栓连接转子的振动特性研究[D]. 刘卓乾.天津大学 2016
[5]航空发动机薄壁机匣螺栓连接分析[D]. 马奔奔.大连理工大学 2014
[6]航空发动机静子机匣螺栓连接结构优化设计与研究[D]. 陈勇.沈阳航空航天大学 2013
本文编号：3115223
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