受感部力學(xué)特性數(shù)值模擬方法研究.pdf

1、航空發(fā)動機等高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速的復(fù)雜流體機械在工程試驗中需使用受感部測量其內(nèi)流溫度、壓力等氣動參數(shù)，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊、流動復(fù)雜和高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速的特點，工作于其內(nèi)部的受感部要求有較小尺寸的同時還要承受極大的氣動、熱力和機械載荷，一旦失效將會造成很大損失。因此，受感部研制過程中強度和可靠性的設(shè)計是極其重要的。
　　目前，受感部的強度和可靠性在設(shè)計過程中多采用經(jīng)驗設(shè)計，主要依賴于簡化的理論計算和工程實踐積累的經(jīng)驗，在設(shè)計階段并不能

2、確定受感部結(jié)構(gòu)是否合理，預(yù)測的應(yīng)力和使用壽命等特性與其實際使用情況相差都比較大，也沒有辦法對其結(jié)構(gòu)進行合理優(yōu)化和改進。制約了受感部的小型化發(fā)展和使用壽命的進一步提高。
　　本文針對這一問題，應(yīng)用目前仿真領(lǐng)域的成熟技術(shù)－有限元方法對典型結(jié)構(gòu)受感部力學(xué)特性的數(shù)值仿真方法進行了研究：研究了單元類型、網(wǎng)格數(shù)量、網(wǎng)格劃分策略等因素對數(shù)值仿真結(jié)果的影響，提出了合理的模型離散方法；提出了靜力分析方法和流程，研究了梁單元模型和殼單元模型靜力分析結(jié)

3、果，并應(yīng)用殼單元模型對比研究了模型簡化、網(wǎng)格劃分策略等因素對數(shù)值仿真結(jié)果的影響；提出了模態(tài)分析方法和流程，應(yīng)用梁單元模型研究了某受感部模型的動態(tài)特性；提出了疲勞分析方法和流程，研究了不同形式載荷作用下受感部的疲勞壽命。
　　本文的研究工作表明，應(yīng)用有限元方法對受感部的力學(xué)特性進行數(shù)值模擬研究能有效地獲取其強度狀態(tài)、模態(tài)特征參數(shù)及疲勞壽命等強度性能，通過對比研究，還可分析不同因素對受感部強度性能的影響規(guī)律，可為受感部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計提