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        航空發(fā)動機(jī)整機(jī)靜子建模與剛度驗(yàn)證

        2015-11-19 08:43:12賈瑞琦曹茂國梁海濤
        航空發(fā)動機(jī) 2015年6期
        關(guān)鍵詞:靜子機(jī)匣支點(diǎn)

        賈瑞琦,曹茂國,梁海濤

        (中航工業(yè)沈陽發(fā)動機(jī)設(shè)計研究所,沈陽110015)

        0 引言

        在航空發(fā)動機(jī)研制、生產(chǎn)和使用過程中,振動問題十分突出[1]。如果要詳細(xì)地研究發(fā)動機(jī)整機(jī)的振動特性,需將轉(zhuǎn)子、機(jī)匣和支架結(jié)構(gòu)等整個系統(tǒng)作為整體進(jìn)行振動分析。目前國際上的大型航空發(fā)動機(jī)公司,如GE、PW、RR以及CIAM等均采用專門研發(fā)的整機(jī)轉(zhuǎn)子動力學(xué)計算程序,從理論上指導(dǎo)了新機(jī)研制、現(xiàn)有機(jī)型的改進(jìn)和故障分析,縮短了新機(jī)型的研發(fā)周期,提高了其壽命和可靠性,改善了整機(jī)工作性能。

        EJ200等先進(jìn)渦扇發(fā)動機(jī)建立了用于振動監(jiān)測和診斷的3維整機(jī)有限元模型。對于組成整機(jī)模型的各部件,根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用了不同的分網(wǎng)方法[2];Armin Schonrock等[3]利用發(fā)動機(jī)機(jī)匣殼體的靜剛度測量數(shù)據(jù)對其有限元模型參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn);張大義等[4]從計算航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性的需求方面,討論了典型支承結(jié)構(gòu)的徑向剛度計算中的幾個問題;高金海等[5]從計算航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣系統(tǒng)動力特性需要以及有限元模型建立的角度,分析了某型渦扇發(fā)動機(jī)整機(jī)動力特性。

        在整機(jī)有限元模型中,發(fā)動機(jī)機(jī)匣結(jié)構(gòu)因其結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,材料多樣以及功能差異,建模精度和方式也各有不同。需要采用不同的建模方法針對機(jī)匣自身的結(jié)構(gòu)特征以及在整機(jī)靜子剛度中的貢獻(xiàn)程度對機(jī)匣部分進(jìn)行簡化[6-10]。

        本文以建立整機(jī)動力學(xué)分析模型為目標(biāo),以實(shí)際靜子結(jié)構(gòu)為研究對象,對比分析了不同簡化建模方法對不同結(jié)構(gòu)的影響特征。根據(jù)分析結(jié)論,建立了發(fā)動機(jī)整機(jī)靜子機(jī)匣有限元模型,并與試驗(yàn)測量結(jié)果進(jìn)行比較分析和驗(yàn)證,為后續(xù)進(jìn)行整機(jī)動力學(xué)分析提供靜子部分的有限元模型。

        1 靜子結(jié)構(gòu)

        某型航空發(fā)動機(jī)的主承力構(gòu)件包括采用整體焊接結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣機(jī)匣、渦輪后機(jī)匣和整體鑄造結(jié)構(gòu)的中介機(jī)匣,如圖1所示。其中主、輔安裝節(jié)分別置于中介機(jī)匣外環(huán)水平中心線兩側(cè)和加力筒體承力環(huán)水平線的一側(cè)。1號軸承座固定于進(jìn)氣機(jī)匣內(nèi)環(huán),承受風(fēng)扇轉(zhuǎn)子徑向和低壓轉(zhuǎn)子軸向載荷;2、3號軸承座分別固定于中介機(jī)匣內(nèi)環(huán)的前后安裝邊,分別承受低壓徑向、高壓轉(zhuǎn)子軸向和部分徑向的載荷;5號軸承座固定于渦輪后機(jī)匣內(nèi)環(huán)[11]。

        圖1 某型發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)

        2 結(jié)構(gòu)建模時的簡化原則

        由于航空技術(shù)的發(fā)展,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速日益提高,而機(jī)匣的壁變薄,且結(jié)構(gòu)大部分為回轉(zhuǎn)殼。轉(zhuǎn)子和機(jī)匣之間的聯(lián)系日趨緊密,二者之間相互耦合及影響日益加強(qiáng),形成了復(fù)雜的動力特性[12]。靜子部分作為轉(zhuǎn)子的支承和傳力結(jié)構(gòu),其剛度和質(zhì)量分布特征對整機(jī)轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性具有顯著影響。

        無阻尼多自由度系統(tǒng)自由振動的運(yùn)動方程[13]為

        系統(tǒng)頻率方程為

        由頻率方程可知,無阻尼系統(tǒng)的固有頻率主要取決于其剛度和質(zhì)量,所以在簡化結(jié)構(gòu)時,只要能保證前后的結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量比值不變,且分布相似,便可以保證結(jié)構(gòu)的動力特性不變。因此基本原則為(1)保證部件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)力學(xué)關(guān)系不變;(2)將部件裝配成整機(jī)模型時,保證部件之間的傳力關(guān)系不變;(3)發(fā)動機(jī)整機(jī)模型狀態(tài)下的質(zhì)量分布特征不變;(4)最終建立的整機(jī)模型應(yīng)當(dāng)保證整機(jī)的剛度和質(zhì)量具有一致性。

        根據(jù)航空發(fā)動機(jī)在整機(jī)狀態(tài)下的承力和傳力特點(diǎn),靜子部件分為主承力機(jī)匣和其它機(jī)匣。前者是指在機(jī)匣部件中裝有軸承,直接參與向外傳遞轉(zhuǎn)子力的部件;后者是指在機(jī)匣部件中,不直接參與向外傳遞轉(zhuǎn)子力的部件。

        針對主承力部件結(jié)構(gòu)和受力的復(fù)雜情況,建立有限元模型時,需要保留其參與承力的所有主要結(jié)構(gòu)元素,而僅對較小的倒角等結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)進(jìn)行簡化處理。整機(jī)機(jī)匣部件建模的難點(diǎn)在于對非承力、局部承力結(jié)構(gòu)以及孔類零部件的建模處理。在對零部件進(jìn)行建模分析時,在保證結(jié)構(gòu)力學(xué)關(guān)系不變的前提下有必要對所分析的零部件模型進(jìn)行局部簡化,減少整機(jī)系統(tǒng)的單元數(shù),完成對整機(jī)模型的計算。

        3 靜子部件有限元建模方法對比

        靜子機(jī)匣主要為薄壁結(jié)構(gòu)件,有限元建模單元主要包括殼單元和實(shí)體單元,對拉桿等桿狀部件也可以采用梁單元進(jìn)行建模。不同部件的建模單元形式和簡化方法不同,需要對主承力和其它機(jī)匣部件在不同單元類型下的模型有效性和計算規(guī)模進(jìn)行分析。本文以第1級風(fēng)扇機(jī)匣和中介機(jī)匣模型為例,分別采用殼單元和實(shí)體單元對其建立計算模型,對比2種建模方式在不同承力或傳力功能機(jī)匣上的有限元計算特點(diǎn)。

        3.1 風(fēng)扇機(jī)匣

        3.1.1 殼單元幾何模型

        在殼單元建模過程中,要提取部件模型的中性面作為有限元模型網(wǎng)格劃分、材料選取、厚度屬性確定的幾何殼體。靜子葉片形狀十分復(fù)雜,將葉片沿徑向分成若干段,在每段的截面中提取截面的弦線,然后使用UG軟件中“通過線生成面(surface—throughcurves)”命令,將弦線和葉片的葉根和葉尖圍成的區(qū)域生成葉片曲面。對于軸向旋轉(zhuǎn)對稱件的機(jī)匣殼體,在提取中性面時,可以利用UG軟件中的“中性面(midsurface)”命令直接生成。第1級風(fēng)扇靜子機(jī)匣的幾何殼體模型如圖2所示。

        圖2 第1級風(fēng)扇機(jī)匣殼單元幾何模型

        3.1.2 實(shí)體單元幾何模型

        在實(shí)體單元建模時,可直接利用已經(jīng)生成的機(jī)匣實(shí)體幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分和計算。由于工程需要,在機(jī)匣的實(shí)際幾何模型中存在各種孔洞、倒角、凸臺等,在進(jìn)行實(shí)體網(wǎng)格劃分時需要在上述部分增加網(wǎng)格密度,極大地增加了劃分難度和網(wǎng)格數(shù)量。但是根據(jù)圣維南原理,對整個模型或整機(jī)進(jìn)行動力學(xué)分析可知,上述情況對整體計算結(jié)果的影響較小。因此對計算所用的幾何實(shí)體模型進(jìn)行簡化處理[14]。第1級風(fēng)扇機(jī)匣3維實(shí)體幾何模型如圖3所示。

        3.1.3 模型網(wǎng)格劃分和屬性定義

        建立上述2個幾何模型后,導(dǎo)入計算軟件。根據(jù)計算需要定義殼體厚度、材料屬性以及部件之間的裝配聯(lián)接關(guān)系和邊界條件等物理屬性。在定義殼體模型機(jī)匣殼體厚度時,直接利用殼體對應(yīng)的實(shí)體模型厚度數(shù)據(jù)。由于風(fēng)扇靜子葉片形狀復(fù)雜,其厚度沿徑向不斷變化,并且葉片本身不在整機(jī)機(jī)匣傳力路線上,其主要影響機(jī)匣的質(zhì)量分布狀態(tài),定義葉片厚度時,需保證葉片質(zhì)量和質(zhì)心分布不發(fā)生變化,根據(jù)質(zhì)量等效原則確定葉片自身的厚度。然后采用四邊形和三角形網(wǎng)格結(jié)合劃分。第1級風(fēng)扇機(jī)匣的殼單元網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)、單元數(shù)和自由度分別為2438、2300、14628。采用六面體網(wǎng)格對實(shí)體模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,第1級風(fēng)扇機(jī)匣的3維實(shí)體網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)、單元數(shù)和自由度分別為34040、16606、251574.第1級風(fēng)扇機(jī)匣2種單元網(wǎng)格模型如圖4所示。

        圖3 第1級風(fēng)扇機(jī)匣3維實(shí)體幾何模型

        圖4 第1級風(fēng)扇機(jī)匣網(wǎng)格模型

        上述模型均采用鈦合金的材料數(shù)據(jù)定義屬性。對比2種機(jī)匣模型的自由模態(tài),其位移邊界條件均為自由邊界條件。

        3.1.4 計算結(jié)果對比分析

        在整機(jī)傳力路線中,不是主承力部件的風(fēng)扇機(jī)匣主要起傳遞轉(zhuǎn)子受力的作用,其振動特性是確定傳遞特性的基礎(chǔ)。實(shí)體單元和殼單元自由振動頻率對比如圖5所示。2種模型的自由振動頻率結(jié)果尤其是低階結(jié)果較為接近。

        殼單元網(wǎng)格模型的規(guī)模要比六面體單元模型的小1個數(shù)量級以上,所占用的計算機(jī)資源更少,在多個部件模型組裝后進(jìn)行整機(jī)動力學(xué)分析。因此,計算結(jié)果滿足工程精度要求時,采用殼單元可以對風(fēng)扇機(jī)匣類部件進(jìn)行振動模態(tài)等動力學(xué)分析。在進(jìn)行整機(jī)規(guī)模的動力學(xué)計算時,在保證工程應(yīng)用精度的前提下,對傳力機(jī)匣類部件采用殼單元進(jìn)行分析,可以大規(guī)??s減整個模型的數(shù)據(jù)量,減少對計算機(jī)資源的需求[15]。

        圖5 實(shí)體單元與殼單元自由振動頻率對比

        3.2 中介機(jī)匣

        3.2.1 建模方法

        中介機(jī)匣殼單元和六面體單元建模的方法、步驟與第1級風(fēng)扇機(jī)匣的相似。殼模型的片體厚度根據(jù)其對應(yīng)的3維模型厚度給出。對厚度變化較大的安裝邊、軸承腔等采用等效的方式定義其厚度,即根據(jù)體積相同的原則得出。實(shí)體單元為8節(jié)點(diǎn)六面體網(wǎng)格,模型節(jié)點(diǎn)數(shù)、單元數(shù)和自由度分別為44606、26802和363845;采用殼單元為4節(jié)點(diǎn)四邊形和3節(jié)點(diǎn)三角形網(wǎng)格相結(jié)合,模型節(jié)點(diǎn)數(shù)、單元數(shù)和自由度分別為2906、2861和18806。相應(yīng)的網(wǎng)格模型如圖6所示。

        圖6 中介機(jī)匣網(wǎng)格模型

        采用相同的位移邊界條件對2種機(jī)匣進(jìn)行靜力學(xué)分析。在對2號軸承座施加載荷時,均采用在軸承座安裝面上施加集中力的方式。位移邊界和載荷條件如圖7所示。

        3.2.2 計算結(jié)果對比分析在相同條件下,2號支點(diǎn)軸承座內(nèi)表面平均位移對比如圖8所示。在相同受力條件下,殼單元模型計算所得的2號支點(diǎn)位移超出實(shí)體單元模型的,表明采用殼單元對中介機(jī)匣建模時,很大程度上降低了機(jī)匣的整體剛性。殼單元和實(shí)體單元的橫向受力變形如圖9所示。從圖中可見,在相同邊界條件和載荷下,中介機(jī)匣的支板相對其內(nèi)外環(huán)在受到拉伸的同時,均有相對的轉(zhuǎn)動。中介機(jī)匣的剛性特性主要受到支板剛性以及支板和機(jī)匣殼體之間的剛度傳遞特性影響。對于中介機(jī)匣結(jié)構(gòu),其支板和機(jī)匣壁面厚度較大,尤其是支板和機(jī)匣壁面的轉(zhuǎn)接部分,已經(jīng)不符合采用殼單元的薄板理論中厚度遠(yuǎn)小于其它2個方向尺寸的基本假設(shè),因此僅采用殼單元對中介機(jī)匣類結(jié)構(gòu)建模會導(dǎo)致較大的計算誤差[15]。

        圖7 中介機(jī)匣靜力位移邊界和載荷條件

        圖8 2號支點(diǎn)位移對比

        圖9 中介機(jī)匣模型橫向受力變形

        通過靜力、模態(tài)對比分析得出,由于中介機(jī)匣中存在較多的安裝邊和加強(qiáng)結(jié)構(gòu),為了保證強(qiáng)度要求,大幅度增加厚度已不能較好地符合板殼理論的基本條件。部分采用殼單元時的計算誤差將會很大,甚至出現(xiàn)錯誤結(jié)果。

        因此,對于中介機(jī)匣等發(fā)動機(jī)主要承力機(jī)匣,并不能簡單地采用殼單元建模,應(yīng)采用實(shí)體單元的方式來保證計算精度。

        4 靜子部件建模

        針對主承力機(jī)匣結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和進(jìn)行響應(yīng)分析后的結(jié)果要求,采用實(shí)體單元進(jìn)行建模。對于其他機(jī)匣,為了在保證計算精度的同時盡量減少計算量,主要采用殼單元建模。各機(jī)匣都要經(jīng)過仔細(xì)地幾何清理以及模型簡化甚至重新建立幾何模型后,才能導(dǎo)入到計算軟件中進(jìn)行分網(wǎng)。

        圖10 進(jìn)氣機(jī)匣的有限元網(wǎng)絡(luò)模型

        4.1 主承力機(jī)匣部件建模

        在進(jìn)氣機(jī)匣建模時,對于處在傳力路線上的結(jié)構(gòu)采用了實(shí)體單元,其余的典型殼體件,且不參與軸承傳力部分采用了殼單元。進(jìn)氣機(jī)匣的有限元網(wǎng)格模型如圖10所示。

        渦輪后機(jī)匣通過8根斜拉桿與外涵承力環(huán)相連接。前者均采用梁單元進(jìn)行建模。在實(shí)際部件中,與后機(jī)匣外環(huán)和外涵承力環(huán)的連接方式為鉸鏈?zhǔn)剑骼瓧U相互約束,使后機(jī)匣和外涵承力環(huán)在垂直于發(fā)動機(jī)軸向的平面內(nèi)的位移相同,而對其他方向的位移并無約束。簡化處理對拉桿與后機(jī)匣外環(huán)和外涵承力環(huán)的連接方式,使拉桿與后機(jī)匣及外涵承力環(huán)鉸鏈裝配處的裝配副在沿拉桿方向的位移相等,對其他方向的位移并不添加限制。既可以保證后機(jī)匣與承力環(huán)之間通過拉桿的位移傳遞,又可以保證使2個機(jī)匣在垂直于發(fā)動機(jī)軸向的平面以外方向的位移具有獨(dú)立性。渦輪后機(jī)匣的有限元網(wǎng)格模型如圖11所示。

        圖11 渦輪后機(jī)匣的有限元網(wǎng)絡(luò)模型

        4.2 其他機(jī)匣部件建模

        利用機(jī)匣殼單元建模方法,對風(fēng)扇、高壓壓氣機(jī)、主燃燒室、高壓渦輪、低壓渦輪、加力燃燒室、收擴(kuò)噴口以及復(fù)合材料外涵等機(jī)匣均建立了以殼單元為主體的有限元模型。

        圖12 風(fēng)扇機(jī)匣

        圖13 高壓壓氣機(jī)機(jī)匣

        圖14 高壓渦輪機(jī)匣

        圖15 低壓渦輪機(jī)匣

        圖16 燃燒室

        圖17 加力燃燒室外殼、加力筒體、合流環(huán)及尾錐

        圖18 尾噴口

        圖19 外涵機(jī)匣

        對不參與機(jī)匣的傳力,同時其葉片長度較小,自振頻率較高的靜子葉片,整級作為單個質(zhì)量點(diǎn)處理,提取整級葉片的質(zhì)量、質(zhì)心、轉(zhuǎn)動慣量等屬性,采用集中質(zhì)量單元的方式將整級葉片裝配到其對應(yīng)的軸線位置處,集中質(zhì)量單元采用“mean”單元與機(jī)匣周圍的對應(yīng)位置連接,模擬其質(zhì)量分布特征。相應(yīng)的機(jī)匣模型分別如圖12~18所示。

        以上網(wǎng)格劃分所得到的各機(jī)匣網(wǎng)格規(guī)模和材料屬性見表1。

        表1 靜子部件網(wǎng)格規(guī)模和材料

        4.3 部件模型的裝配

        在實(shí)際發(fā)動機(jī)部件中,各機(jī)匣部件上都留有安裝邊,2個相鄰的機(jī)匣間采用螺栓連接。由于螺栓連接時,機(jī)匣安裝邊的局部受力情況比較復(fù)雜,具有一定的非線性。對于整機(jī)規(guī)模的模型來說,局部非線性的影響范圍較小,因此在計算模型中做了簡化處理。機(jī)匣部件之間的裝配采用“點(diǎn)在面上”方式,即在2個進(jìn)行裝配的安裝邊中的1個安裝邊節(jié)點(diǎn)“黏接”到另1個安裝邊的面上,可以保證連接面兩側(cè)的機(jī)匣安裝邊對應(yīng)節(jié)點(diǎn)處的位移相同;同時不附加限制同一安裝邊上節(jié)點(diǎn)之間的相對位移。

        4.4 整機(jī)邊界條件設(shè)定

        坐標(biāo)系定義為z 軸與發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)中心線重合,方向向后為正;y 軸方向向下為正;x 軸由y 軸到z 軸按右手法則確定。

        根據(jù)發(fā)動機(jī)的臺架安裝方式,計算模型的位移邊界條件設(shè)置方式為中介機(jī)匣順航向看右側(cè)主安裝節(jié)處約束其沿x、y、z 方向的平動位移,左側(cè)主安裝節(jié)約束y、z 方向的平動位移,2個安裝節(jié)上均不限定其以安裝節(jié)連線方向?yàn)檩S的轉(zhuǎn)動。加力筒體吊耳處約束y方向平動位移,不限定吊耳處的轉(zhuǎn)動自由度。

        按照整機(jī)機(jī)匣靜柔度試驗(yàn)時的加載方式,分別沿x、y 方向,在1~3、5號支點(diǎn)的軸承座中心面上施加10 kN的作用力,計算發(fā)動機(jī)機(jī)匣整體狀態(tài)下的變形。

        機(jī)匣承力系統(tǒng)的有限元模型如圖20所示。

        圖20 機(jī)匣承力系統(tǒng)有限元模型

        5 計算結(jié)果

        利用已建立的整機(jī)機(jī)匣有限元模型,計算了發(fā)動機(jī)整機(jī)狀態(tài)下的各支點(diǎn)的靜柔度,并將計算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比分析。

        最終計算所得的各支點(diǎn)相對于發(fā)動機(jī)主安裝節(jié)的靜柔度相對值見表2。

        表2 各支點(diǎn)相對于發(fā)動機(jī)主安裝節(jié)靜柔度值

        6 靜柔度試驗(yàn)及結(jié)果對比

        對承力系統(tǒng)靜柔度進(jìn)行試驗(yàn),測量了承力系統(tǒng)1~3、5支點(diǎn)的靜柔度。

        6.1 試驗(yàn)項目及載荷

        分別在某型發(fā)動機(jī)的1~3、5的軸承中截面處施加橫向力,測量軸承中截面的橫向位移,計算軸承相對于主安裝節(jié)的靜柔度。在室溫條件下,按照臺架試車要求安裝在發(fā)動機(jī)專用靜力試驗(yàn)臺上進(jìn)行試驗(yàn)。

        6.2 試驗(yàn)加載方式和測量方案

        1支點(diǎn)靜柔度試驗(yàn)加載裝置(局部)如圖21所示。從圖中可見,橫向力加載螺桿1和3通過杠桿5、關(guān)節(jié)軸承和模擬軸承7對1號軸承座施加橫向載荷,測力計2、4的差值為橫向載荷。其他支點(diǎn)位置的加載方式與1號軸承座類似。

        圖21 1支點(diǎn)靜柔度試驗(yàn)加載裝置(局部)

        6.3 計算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果

        整機(jī)支點(diǎn)柔度計算與試驗(yàn)結(jié)果見表3。

        表3 整機(jī)支點(diǎn)柔度計算與試驗(yàn)對比

        從表中可見,1~3支點(diǎn)的柔度計算值與試驗(yàn)值相對于主支點(diǎn)的相差較小。5支點(diǎn)的柔度計算值與試驗(yàn)值相對于主支點(diǎn)的相差較大,相對誤差分別為17%(X 向)和19%(Y 向)。

        5支點(diǎn)位于渦輪后機(jī)匣,通過在同一平面內(nèi)(垂直于軸向的平面)的8根斜桿與外涵承力機(jī)匣連接。該裝配方式使5支點(diǎn)的徑向靜柔度特性具有較強(qiáng)的非線性,在試驗(yàn)加載過程中也發(fā)現(xiàn)了該現(xiàn)象。在整機(jī)機(jī)匣的靜剛度計算中,模擬拉桿與機(jī)匣的裝配關(guān)系時進(jìn)行了線性簡化,僅限定參與拉桿與機(jī)匣裝配處的節(jié)點(diǎn)位移沿拉桿方向相同,不限定裝配處節(jié)點(diǎn)其他方向的位移。與實(shí)際裝配關(guān)系相比,降低了機(jī)匣產(chǎn)生相對位移時渦輪后機(jī)匣與外涵承力機(jī)匣之間的剛性,使得5支點(diǎn)的柔度計算值大于試驗(yàn)測量值。

        7 結(jié)論

        通過對比不同功能機(jī)匣建模方式,將各主要靜子部件的有限元模型組裝成整機(jī)模型,并進(jìn)行了整機(jī)狀態(tài)下各支點(diǎn)的靜柔度計算,得到如下結(jié)論。

        (1)對靜子建??梢苑譃橹鞒辛C(jī)匣部件和其他機(jī)匣部件分別進(jìn)行。對機(jī)匣建模時,可以采用殼單元或?qū)嶓w單元。相同結(jié)構(gòu)殼單元的網(wǎng)格數(shù)目比3維單元的有較大幅度地減少;

        (2)主承力機(jī)匣結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,并且直接傳遞轉(zhuǎn)子作用力。因此需要采用實(shí)體單元進(jìn)行建模,保證模型的有效性。其他機(jī)匣基本為殼體類部件,受力情況也比主承力機(jī)匣的簡單,可以采用殼單元建模;

        (3)發(fā)動機(jī)整機(jī)有限元模型計算與試驗(yàn)得出各支點(diǎn)在橫、縱向的柔度值差值在工程精度范圍內(nèi)。有限元模型與實(shí)際發(fā)動機(jī)的剛度分布符合較好,經(jīng)過質(zhì)量修正后,可以作為發(fā)動機(jī)整機(jī)振動計算中的靜子模型參與計算。

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