5 涡轴发动机组合压气机参数化仿真实例
在进行复杂零部件参数化设计分析时,首先,将复杂零部件按特征分解; 然后引入模块拼合关系作为约束,建立零部件参数间函数关系,从而实现了复杂三维零部件实体模型的参数化设计分析。基于上述思想我们实现了涡轴发动机组合压 气机转子的参数化仿真,其由三级轴流式,一级离心式叶盘组成。
图3 UIDL开发的系统界面
图4 轴流叶片有限元分析模型
图5 轴流轮盘参数化有限元分析模型
图6 轴流叶盘参数化有限元分析模型
图7 轴流叶盘参数化有限元分析等效应力
图8 组合压气机转子参数化有限元分析模型
图9 参数化有限元分析等效应力
(1)将参数化设计思想引入到涡轴发动机组合压气机整体叶盘的设计分析中,设计人员每次只需调整具体结构参数及有限元分析参数,进行有限元计算。而无需进行重复建模,这样,节省了大量时间,可以缩短组合压气机的设计周期。
(2)参数化设计思想引入,使得设计人员,可以根据设计要求对各分结构进行有限元分析,如各级叶片、各级轮盘、各级叶盘等的有限元分析。
(3)在基于结构参数化的基础上,设计人员可以方便的进行结构的2D/3D优化设计。
(4)随着我们各种结构形式叶盘参数化模型库的丰富,设计人员只需根据设计要求选择某种结构,进行参数调整,即可组合成整个压气机进行分析,可以实现设计分析的半自动化。
参考文献
[1] 王 坚,黄金国,向文等.参数化特征造型系统FMT[J].高技术通讯,1994.(7).
[2] 平雪良,朱广平,周来水.一种新的参数化设计方法[J].东南大学学报,1997.27(5).
[3] 陈德人.参数化设计模型与方法[J].浙江大学学报,1995.29(2).
[4] 陈 伟,何 飞,温卫东.基于结构参数化的有限元分析方法[J].机械科学与技术,2003.6.
[5] 黄菊花等.材料成形计算机模拟中的参数化有限元法[J].中国机械工程,2003.1.
[6] 航空发动机设计手册(压气机分册).北京:航空工业出版社,2000.
[7] 马 枚等.并行工程环境下基于约束的叶盘结构建模与分析[J].航空动力学报,1998.10.










