超大型風(fēng)機(jī)管道及航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙強(qiáng)度數(shù)值分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì).pdf

1、超大型風(fēng)機(jī)管道和航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙是風(fēng)洞系統(tǒng)的重要組成設(shè)備。由于風(fēng)洞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且承受內(nèi)壓、疲勞、外壓、地震等多種載荷工況作用，一般的常規(guī)計(jì)算不能做到精細(xì)設(shè)計(jì)，更無(wú)法進(jìn)行疲勞分析。本文應(yīng)用ANSYS軟件，對(duì)超大型風(fēng)機(jī)管道及航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙進(jìn)行數(shù)值分析，并對(duì)不合理結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)建立了超大型風(fēng)機(jī)管道和航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙有限元模型，進(jìn)行了不同載荷工況下的應(yīng)力分析，并依據(jù)JB4732-1995《鋼制壓力

2、容器—分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（2005年確認(rèn)）進(jìn)行了強(qiáng)度評(píng)定。結(jié)果表明超大型風(fēng)機(jī)管道滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙除前室封頭、隔板及前室封頭外伸接管連接處外，其他地方也滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，并有很大安全裕量。
　　(2)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙前室封頭、隔板及前室封頭外伸接管連接處提出六種改進(jìn)結(jié)構(gòu)，對(duì)比發(fā)現(xiàn)，若采用圓弧隔板連接形式，在隔板和前室封頭外伸接管厚度均在一定程度上減薄的情況下，強(qiáng)度能滿(mǎn)足要求。
　　(3)對(duì)承受交變載荷的超大型風(fēng)機(jī)管道及

3、航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙進(jìn)行了疲勞分析和強(qiáng)度評(píng)定。依據(jù)材料的設(shè)計(jì)疲勞曲線求得二拐管道、穩(wěn)定段管道、前室、試驗(yàn)艙累積使用系數(shù)分別為0.5196、0.0761、0.003、0.6396，即超大型風(fēng)機(jī)管道及航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙均滿(mǎn)足疲勞強(qiáng)度要求。
　　(4)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙進(jìn)行了模態(tài)分析，求得設(shè)備自振周期;依據(jù)地震影響系數(shù)曲線，求得地震水平加速度。對(duì)地震工況下的航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙進(jìn)行強(qiáng)度評(píng)定，結(jié)果顯示在地震載荷下，航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。

4、r>　　(5)對(duì)外壓作用下的風(fēng)機(jī)管道及航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，二拐管道、穩(wěn)定段管道及航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙屈曲載荷系數(shù)分別為43.56、18.52、4.13。因航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙屈曲載荷系數(shù)未達(dá)到合作方提出的7.0以上的特殊要求，故在航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙失穩(wěn)處加設(shè)加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)。改進(jìn)后的航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙屈曲載荷系數(shù)提高到了15.29。
　　(6)航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)艙艙門(mén)外表面有大量加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)過(guò)于保守。本文以試驗(yàn)艙艙門(mén)為研究對(duì)象，考察艙