航空发动机旋转盘腔测试温度补偿和压力修正方法研究

为了提高旋转盘腔温度和压力测试的准确性,开展温度补偿和压力修正方法研究。针对旋转盘腔温度测试时,滑环引电器普通导线无法产生电势差导致测温误差较大的问题,提出了温度补偿方法,将温差转换为电势差补偿到输出电势中,之后根据热电偶电势与温度的关系计算得到测量端真实温度;针对旋转盘腔旋转状态下,引压管中的空气柱产生管涌效应导致低半径处的传感器产生测量误差的问题,提出了压力修正方法,将管内空气柱进行分段,每段视作均温气体,推导得到压力修正公式。开展试验对所提出的温度补偿和压力修正方法的应用效果进行验证,结果表明:对热电偶测温结果进行补偿后,误差低于1%;对压力测量结果进行修正后,相对偏差不超过0.8%,且转速越高,压力修正效果越明显。修正后的温度和压力精度满足航空发动机旋转盘腔实际测量需求,证明了所提出方法的准确性,为航空发动机转子的寿命评估提供了重要技术支撑。

基于NX的航空发动机测试受感部参数化设计

为了缩短航空发动机测试受感部的设计周期,提出了参数化设计方法。基于结构尺寸参数化,采用NX表达式建模方式,构建不同结构特征的受感部参数化模型,并在Teamcenter中建立受感部参数化模型库。采用C#语言对NX进行二次开发,构建模型检索和重用、数值仿真、仿真报告生成等功能集成模块,最终建立了受感部参数化设计系统,提高了受感部的设计效率。

波节管液压成形过程的数值分析与实验研究

通过理论计算和有限元模拟的方法计算了液压成形波节管的成形压力,并进行实验验证。通过液压成形实验研究了波节管壁厚分布,并分析了适当提高成形压力对波节管尺寸精度的影响。通过爆破实验分析了液压成形波节管的内压爆破性能。结果显示:理论计算、数值模拟得到的成形压力与实验结果较为一致,提高成形压力不能明显的改善波节管的尺寸精度;成形后的波节管直管段管壁最厚,波峰处壁厚减薄量最大;波节管壁厚从波峰到直管段并不是单调增大,在过渡段边缘,壁厚局部减薄严重;经过液压成形得到的波节管内压爆破性能要优于原始光管。

液压成形不锈钢波节换热管外压失稳与其尺寸关系的研究

将液压成形过程和外压失稳过程相结合,通过试验和数值模拟,研究液压成形不锈钢换热管的外压稳定性。结果表明,波节管的外压稳定性比原始直管高;通过试验和数值模拟分别得到的波节管失稳压力与波节高度的关系曲线数值和变化趋势相近,证明了数值模拟的合理性;初始间隙和过渡圆角半径对波节管的失稳压力有一定的影响,而过渡圆角半径对波节管失稳压力的影响程度取决于初始间隙的大小;为使成形后的波节管具有良好的综合性能,应尽量保证管件与模具之间的初始间隙足够小,并采用较大的过渡圆角半径。

易拉罐轴向受压失稳试验研究及有限元分析

按照线型小挠度理论计算得到的薄壁圆筒轴向失稳临界应力,都会比实际值大很多,因此需要用非线性理论进行计算。研究以330ml"雪碧"易拉罐制作成的简易薄壁圆筒模型作为研究对象,采用电测法的实验手段进行轴向外压试验,得到的结果与临界压力的经验表达式计算的结果基本吻合,并用有限元方法对薄壁圆筒的轴向失稳进行了特征值分析与非线性分析,分析结果与试验值保持一致。这也证明了以易拉罐作为试验试件的可行性。