【摘 要】
：
某小型涡扇发动机的低压转子在国内首次采用0-4-0双悬臂结构,是一个超两阶弯曲临界转速工作的高速柔性转子,其结构和动力学设计的合理性必须通过试验验证,为降低研制风险、避免设计反复,在研制前期,很有必要针对低压模拟转子开展系统研究.本文遵循主体结构和动力学特性一致等原则,设计了一个低压模拟转子,建立了低压转子和低压模拟转子的有限元分析模型,采用Samcef/Rotor软件计算得到了两个转子的前三阶临界转速、振型和稳态不平衡响应并进行了对比分析.研究表明,低压模拟转子很好地反映了低压转子的实际情况,在低压模拟
【机 构】
：
中国航发湖南动力机械研究所,湖南 株洲 412002;中国航发湖南动力机械研究所,湖南 株洲 412002;航空发动机振动技术重点实验室,湖南 株洲 412002
论文部分内容阅读
某小型涡扇发动机的低压转子在国内首次采用0-4-0双悬臂结构,是一个超两阶弯曲临界转速工作的高速柔性转子,其结构和动力学设计的合理性必须通过试验验证,为降低研制风险、避免设计反复,在研制前期,很有必要针对低压模拟转子开展系统研究.本文遵循主体结构和动力学特性一致等原则,设计了一个低压模拟转子,建立了低压转子和低压模拟转子的有限元分析模型,采用Samcef/Rotor软件计算得到了两个转子的前三阶临界转速、振型和稳态不平衡响应并进行了对比分析.研究表明,低压模拟转子很好地反映了低压转子的实际情况,在低压模拟转子上取得的研究成果完全可以在低压转子上直接应用,为后续开展系统的试验研究奠定了基础,发展了双悬臂高速柔性转子的结构设计和动力学分析技术.
其他文献
运用生命周期评价(LCA)方法,对以电石渣等工业固废为全部原料的水泥制造工艺产生的环境影响进行评价.通过对生产工艺进行分解及建模,基于实际数据建立生命周期清单,利用ReCiPe2016方法,在全球变暖、化石资源消耗、土地占用等17个小类及人体健康影响、生态系统影响及资源消耗3个大类中对工艺产生的环境影响进行评价.评价过程包括特征化、标准化和敏感性分析.结果 表明,在以1t成品水泥为功能单位的生产过程中,造成的环境影响总值为-0.0045 pt,其中,在人体健康影响和生态系统影响分类下最为显著,分别为-0.
运用IPCC清单方法核算了中国各省(直辖市、自治区)农业源非二氧化碳(非CO2)温室气体(GHG)的排放,基于Tapio弹性脱钩理论和情景预测法、STIRPAT模型和向量自回归模型(VAR)预测了其达峰时间和规模,并结合对数平均迪氏指数(LMDI)模型、STIRPAT模型和固定效应模型识别了中国农业非CO2GHG排放的影响因素.结果 表明,高情景和中情景下中国农业非CO2GHG排放量整体呈上升趋势,到2050年仍未达峰;2018-2050年低情景下GHG排放量整体呈下降趋势,其中,低情景下已于2018年达
壬基酚(4-nonylphenol,NP)是一类典型的环境雌激素,能干扰机体正常免疫系统,对人类健康产生威胁.巨噬细胞是一类重要的免疫细胞,在调控组织稳态、炎症反应等方面发挥着重要作用,然而目前有关壬基酚对巨噬细胞极化和功能的影响尚不明确.本研究以人THP-1巨噬细胞为模型,采用不同浓度壬基酚(0、10、100 ng·mL-1)处理THP-1巨噬细胞,考察壬基酚对THP-1巨噬细胞增殖、迁移能力以及极化的影响.结果 发现壬基酚处理对THP-1巨噬细胞的增殖无明显影响,但能增加THP-1巨噬细胞的迁移能力.
为了评估生物炭对镉的固定能力,以负载镉生物炭为研究对象,构建大型水蚤(Daphnia magna)-斑马鱼(Zebrafish)的简单食物链,试验周期包括14 d的积累期和7d的净化期.通过描述鱼群实验(Shoaling)、社会偏好实验(Social Preference)行为变化及斑马鱼中镉的富集量来评估负载镉生物炭的生物毒性.结果 表明,在积累期摄入负载镉生物炭会显著抑制斑马鱼的运动能力,而摄入未负载镉生物炭对斑马鱼的活动无明显影响摄入负载镉生物炭也导致群体偏好显著降低,表现为斑马鱼在社会区域内停留的
机翼型架外形是机翼实际生产外形.型架外形结构设计中通常涉及结构强度优化和结构变形的迭代,两种分析考核的结构响应不同,适用的最佳网格密度也不同.基于同一网格模型完成诸如多目标的优化往往会造成精度不够、变形迭代无法收敛的情况.基于不同密度网格模型,采用分步优化策略,先通过反向迭代法得到自然网格模型下的初始型架外形,然后对此外形下的精细网格模型进行结构强度优化,将其优化结果映射至自然网格模型,基于自然网格模型完成型架外形的变形优化.最终确定的型架外形结果不仅满足强度要求,而且型架外形变形后与理想外形扭角分布也基
通过有限元仿真方法研究了碳纤维2.5D机织复合材料靶板在圆柱形弹体冲击作用下的弹道冲击特性,并通过空气炮试验分析了2.5D机织复合材料的弹道极限速度范围和典型失效模式,与仿真结果进行对比验证了模型的准确性.在此基础上,利用弹道冲击仿真模型针对圆柱形弹体不同倾斜角度以及不同弹体形状(圆柱形、球形、叶片形)情况下,分别研究2.5D机织复合材料的弹道冲击特性.结果表明,弹道冲击作用下,碳纤维2.5D机织复合材料靶板的破坏模式主要为剪切充塞失效,且在弹孔周围有少量纤维拔出;球形弹体的弹道极限与圆柱形弹体的弹道极限
复合材料除了比强度高、比刚度高等优点外,还具有良好的能量吸收能力.本文开展了复合材料圆管在2mm/min、0.5m/s、7.5m/s三个不同压溃速度下的吸能特性试验研究.研究结果表明,三种压溃速度下复合材料圆管表现出相同的破坏模式,且比吸能较为接近,率敏感性不显著.进一步开展了7.5m/s压溃速度下复合材料圆管吸能特性有限元数值模拟,模拟结果与试验结果一致.
复合材料夹芯结构在受到冰雹冲击后会产生损伤,降低结构的承载能力.目前,针对冰雹冲击则主要针对层合板结构,而对复合材料夹芯结构的冰雹冲击,尤其是多次冲击问题则研究较少.针对碳纤维复合材料蜂窝夹芯板,进行了冰雹冲击及多次冲击数值研究.基于连续介质损伤力学,建立了三维精细有限元模型.考虑了碳纤维复合材料面板的层内和层间损伤、蜂窝芯材胞壁六边形结构以及冰雹的应变率效应和损伤.模拟计算了夹芯板在冰雹冲击下的力学响应和材料破坏,分析了面板和芯材在冲击过程中的损伤演化和相应的损伤机理.在此基础上,针对多次冲击工况,分析
复合材料层合板由于具有轻质高强、设计性强等优良性能,在航空航天等领域得到广泛运用.其每层的铺设角度对层合板的力学性能具有重要影响.为了提高层合板抗低速冲击性能,对层合板的铺设角进行了设计,并对其在低速冲击下进行破坏机理研究,建立了非线性铺设角层合板低速冲击有限元模型.采用渐进损伤模型研究了材料的破坏行为,采用基于应力的破坏准则、断裂能准则和刚度退化法模拟纤维、基体和分层界面损伤开始及演化.通过对非线性铺设角层合板的最大峰值载荷、能量吸收和破坏行为的分析,详细揭示非线性铺设角对层合板抗低速冲击性能的影响及其
针对直升机水上迫降问题,以光滑粒子动力学方法离散水域进行建模,发展了机身着水载荷的理论分析模型.以带柔性气囊直升机构型的水上迫降为算例,开展了仿真分析.仿真计算结果与试验数据的对比显示,机身过载和气囊连接带的载荷的计算误差均在18％以内,验证了仿真模型的分析精度,可用于支持民用直升机水上迫降过程的强度和结构设计.从提高直升机生存率的角度出发,开展了不同着水工况下的仿真计算,对机身姿态角、重心位置等因素对各项着水载荷的影响进行了深入分析,给出了直升机水上迫降时的建议机身姿态.研究成果可为直升机水上迫降适航取