整體葉盤線性摩擦焊接過程動態(tài)仿真.pdf

1、整體葉盤是發(fā)展高推重比航空發(fā)動機的關鍵技術,線性摩擦焊接技術是制造整體葉盤最先進的加工方法之一.該文結合航空科學基金"整體葉盤線性摩擦焊接過程仿真及擬實制造",以線性摩擦焊接技術在整體葉盤上的制造與維修為應用背景,對整體葉盤的線性摩擦焊接過程進行了動態(tài)仿真研究,探討了與之相關的工藝、結構等內容.該文在分析了渦輪和壓氣機兩種整體葉盤參數的基礎上,針對兩種整體葉盤——葉片和盤同種材料的壓氣機整體葉盤、葉片和盤異種材料的渦輪整體葉盤,進行了線

2、性摩擦焊接接頭的結構設計.對壓氣機整體葉盤設計采用盤上凸臺式結構,相應的葉片根部預留焊接工藝臺;對渦輪整體葉盤設計采用盤上開凹槽式結構,葉片根部留兩個側面作為焊接面.根據推導出的產熱公式結合相關材料性能,得出兩種整體葉盤的摩擦焊接參數.根據兩種整體葉盤結構設計了葉片的夾具,并進行了受力分析和強度校核.選擇三維動畫動態(tài)仿真方案作為該課題仿真的技術路徑.應用三維機械設計軟件SolidWorks對動態(tài)仿真所需要的三維實體模型進行建模,在這些實

3、體模型的基礎上,進行了虛擬裝配和碰撞、干涉檢查.通過.STL文件格式實現了SolidWorks和3DS MAX兩種不同數據格式的接口.應用三維動畫制作軟件3DS MAX對線性摩擦焊接過程進行了三維動態(tài)仿真.在對仿真結果分析和研究的基礎上探討了線性摩擦焊機振動源形式的選取,以及整體葉盤線性摩擦焊接、焊后機加工與無損檢測等工藝.分析了工藝參數對線性摩擦焊接過程的影響.對兩種整體葉盤提出了焊后去除飛邊和凸臺的工藝方法,壓氣機整體葉盤飛邊的凸臺