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文檔簡介
1、航空發(fā)動機機匣是航空發(fā)動機的重要組成部分,其動力學(xué)特性對發(fā)動機轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速以及發(fā)動機的整機動力學(xué)特性具有重要影響,準(zhǔn)確建立機匣的模型是進(jìn)行航空發(fā)動機整機動力學(xué)分析的基礎(chǔ)。然而,由于建模過程中的一些不確定性因素,機匣的有限元分析結(jié)果與試驗結(jié)果之間常常存在一定的偏差。為此,本文以某航空發(fā)動機機匣為對象,研究了通過模型確認(rèn)過程來提高有限元分析精度的方法。
首先系統(tǒng)的闡述了動力學(xué)模型確認(rèn)過程的基本理論和方法,并著重研究了測試計劃、修
2、正參數(shù)選擇以及模型修正等關(guān)鍵技術(shù)。在測試計劃中,研究了最優(yōu)懸掛位置、測量點以及激勵點選擇的問題。在修正參數(shù)選擇方面,在基于等效模態(tài)應(yīng)變/動能誤差源定位方法的基礎(chǔ)上,提出了結(jié)合實際結(jié)構(gòu)測試數(shù)據(jù)的改進(jìn)方法。在模型修正方面,研究了基于一階優(yōu)化方法進(jìn)行模型修正的技術(shù)。
基于以上模型確認(rèn)理論和方法,對一個典型的航空發(fā)動機螺栓連接機匣有限元模型進(jìn)行了修正。修正連接機匣時,采用了分步修正的策略,即首先分別對單個機匣有限元模型進(jìn)行修正,得到其
3、可靠的有限元模型,然后應(yīng)用裝配結(jié)構(gòu)的模態(tài)測試數(shù)據(jù)著重對連接件進(jìn)行修正,得到修正的裝配結(jié)構(gòu)有限元模型。在模擬螺栓連接時,本文采用了薄層單元建模的方法,通過調(diào)整薄層單元的材料參數(shù)來識別連接處的實際剛度。修正后有限元模型的分析結(jié)果與試驗結(jié)果相一致,可以應(yīng)用在后續(xù)的整機動力學(xué)分析等方面。
最后,通過試驗研究了螺栓連接對連接機匣動力學(xué)特性的影響。試驗結(jié)果表明連接結(jié)構(gòu)的固有頻率會隨著連接剛度的增大而增大,并會逐漸趨于某一固定值。通過機匣的
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