基于参数化有限元的发动机推力销强度包线计算与分析

根据航空发动机推力销的工作特性和受力建立其有限元模型,利用ANSYS软件的APDL语言编写参数化的结构应力有限元分析程序,并利用地面校准加载试验验证了计算结果的准确性。利用自编程序计算推力销在全飞行包线下的力学响应,并选取合理的安全系数,绘制出推力销的强度包线。对强度包线和工作包线的分析表明,推力销的工作包线被完全包络在强度包线内,结构强度满足重复测量的要求。

航空发动机推力销水平推力校准试验技术研究

为了得到航空发动机推力与推力销应变输出之间的线性关系,利用自行研制的载荷标定试验设备,对推力销的推力进行了校准试验。分别利用剪力应变桥和弯矩应变桥的改装测试方式,通过施加不同的水平推力对推力销的应变输出进行测量,得到推力销应变计输出与载荷的关系,即可得到载荷标定方程。通过数据处理与线性拟合的结果表明,两种应变测量方法均具有良好的线性度和重复性,均可用于航空发动机车台试验的推力测量。

发动机整机鸟撞试验推力销瞬态规律研究

为了探寻鸟撞瞬间航空发动机推力、垂向载荷的时域波形、频率的变化规律,采用时域波形分析和冲击响应谱分析方法对某发动机整机鸟撞试验过程中推力销瞬态推力和垂向载荷进行分析。通过对比分析推力与冲击力发现,鸟撞瞬间推力显著变化的主要原因是叶片攻角和流场特性的突变,并非冲击力。该规律性结论可为外物撞击发动机风扇叶片研究提供参考。

航空发动机推力销载荷计算及应变分析

介绍了两种推力销应变桥路,来测量航空发动机推力;根据发动机推力销的实际承力形式,推导出推力销载荷分布公式;利用ANSYS对推力销有限元模型进行了载荷仿真,并分析了推力销所承受的推力与应变之间的关系。通过对剪力应变桥和弯矩应变桥对比分析发现,剪力桥和弯矩桥都与推力呈线性关系;从应变数值大小来看两种桥路均具有工程实用性,但从误差分析来看弯矩桥更具操作性。这些结论为后期开展推力销载荷标定试验提供了理论参考。

基于推力销应变计改装的发动机推力测量方案与推力销校准试验研究

以发动机推力测量为目标需求,基于发动机推力销在飞机上的布局形式及安装状态,分析其受力状况,对于三点布局的发动机安装状态而言,左右两侧推力销各承受发动机50%的推力。在此基础上通过建模仿真得到不同类型作用力(推力&重力)对不同位置切向应变的影响规律。在推力销上进行应变计改装组成推力测量电桥,并通过与推力校准试验结果对比分析,验证仿真计算的准确性,说明在推力销上进行应变计改装进行推力测量方法的可行性。

基于凸优化理论的含约束月球定点着陆轨道优化

针对月球精确定点软着陆问题,考虑导航及障碍检测敏感器视场约束及制动发动机推力大小约束,对月球动力下降段轨道优化方法进行了研究。首先建立了含约束条件的三维定点软着陆轨道优化问题模型,根据庞德亚金极小值原理推导了最优推力开关方程,并给出了推力奇异区间不存在的证明。针对优化模型中的复杂非线性约束,引入凸优化理论将问题转化为二阶锥优化问题,并采用内点法求解了最优标称轨迹。最后给出了月球软着陆制动段、接近段的仿真结果,验证了该着陆轨道优化方法的有效性。

EQ6100汽油机活塞销偏置的研究

本文从理论上分析了发动机活塞销偏置的目的,提出将EQ6100汽油机活塞销由原来向主推力面偏置改为向次推力面偏置。实验结果表明,活塞销改为向次推力面偏置后,发动机的经济性及动力性均得到了改善。

薄壁壳体结构与实心杆件受剪力作用下应力差别分析

在实施涡桨发动机拉力直接测量时,需对发动机安装节支座进行应变计改装与分析,发现该支座剪切应变的分布形式与实心拉杆(推力销)的分布形式差距较大,分析原因可能是由于两者的结构形式不同所造成的。基于材料力学知识对安装节支座及推力销进行力学简化,将安装节支座简化为薄壁壳体结构,将推力销简化为实心杆件。推导得到两种结构在受到剪力作用时的剪切应变分布形式及特点。并对安装节支座进行数值仿真计算,在此基础上进行了应变计改装方案设计,为后续在薄壁壳体上进行应变计改装工作提供理论依据及指导。

某拔销器工作过程仿真分析及优化设计

拔销器是广泛应用于航空、航天领域的火工装置,文章以某型号拔销器为基础,利用经典内弹道理论构建了拔销器工作过程的仿真分析模型,并通过试验验证了仿真模型的准确性;此外,通过对不同工况下拔销器工作过程的仿真分析,总结出了降低拔销器工作推力和后坐力的方法,并以此方法进行了该拔销器的优化设计。经仿真计算和试验验证,优化后拔销器的推力和后坐力较优化前均大幅下降,表明了优化设计的有效性。文中的研究成果可为同类产品的仿真分析及优化设计提供一定的参考。

Ⅰ型推力杆球面销装配工装设计

Ⅰ型推力杆球面销装配角度不易保证,加之装配过程需要两人协作,费时费力,且受预装样板的精确度影响装配效果,本文通过重新设计新装配工装,利用工装本身防错功能解决球面销装配角度偏差问题。

航空发动机推力剪切销载荷测试新方法

针对航空发动机推力剪切销连接结构,设计了一种包含测试板和系数矩阵的剪切销载荷测量新方法和试验装置。测试板包含多短梁结构,以此为基础构建应变计布局和组桥方式,建立了双剪切销载荷测试的标定方法及试验验证装置,通过试验验证了采用此方法进行超静定剪切销连接结构载荷标定及测试的可行性。试验结果表明:两个剪切销承载载荷测试结果在较大载荷阶段的测试偏差明显减小,在50~200 kN范围内,剪切销载荷测试偏差≤10%,各剪切销载荷合力最大载荷偏差≤1%。通过分析表明,剪切销载荷分配测量新方法和标定试验装置在不改变剪切销结构连接状态的条件下,可以获得剪切销的承载载荷,进而获取剪切销载荷分配情况,得出的试验结果具有可用的测试精度,是一种较为准确的剪切销承载载荷分配测量方法。

三峡Alstom机组推力头镜板径向销配合间隙优化

三峡Alstom机组推力头镜板改造加工中新增的径向骑缝销原设计只是起着保护作用,没有定位作用。为了确保推力头镜板组合面之间的间隙符合要求,将销子的配合间隙扩大至0.15~0.20 mm,这样既保证了推力头镜板组合面之间的配合间隙要求,径向骑缝销也发挥了相应作用。三峡Alstom机组13台机组推力头镜板改造结果证明该经验数据是合理、可行的。