微型渦噴發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性研究
本文關(guān)鍵詞:微型渦噴發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:微型渦噴發(fā)動機(jī)具有推重比高、尺寸小、轉(zhuǎn)速高等多方面的特點(diǎn),是一種高能量密度的動力推進(jìn)裝置,在各類無人機(jī)、巡航導(dǎo)彈及其它微小型飛行器中發(fā)揮著越來越大的作用,未來也將具有廣闊的研究價(jià)值和應(yīng)用前景。作為微型渦噴發(fā)動機(jī)的核心部件,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到越來越多的關(guān)注和重視,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)性能直接影響到發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)和使用壽命,因此,研究微型渦噴發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)具有重要的科學(xué)意義和工程價(jià)值。 本文介紹了微型渦噴發(fā)動機(jī)及其轉(zhuǎn)子動力研究方面的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。以某微型渦噴發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為研究對象,對其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了分析,并利用Pro/E軟件對該轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)建模;采用有限元軟件ANSYS對該轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行有限元建模,基于模態(tài)分析理論對轉(zhuǎn)子靜態(tài)下的固有頻率和振型進(jìn)行計(jì)算,得到轉(zhuǎn)子的一些固有特性;對發(fā)動機(jī)工作時(shí)轉(zhuǎn)子的動力學(xué)特性進(jìn)行計(jì)算,通過算例分析將理論計(jì)算結(jié)果與ANSYS仿真結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證,考察ANSYS計(jì)算的可行性,進(jìn)而分析轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的性能變化,受力情況等,計(jì)算發(fā)現(xiàn)當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)臨界轉(zhuǎn)速比靜態(tài)下有所提高。 對轉(zhuǎn)子在實(shí)際工作中可能受到的不平衡進(jìn)行模擬,進(jìn)行典型工況下的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)諧響應(yīng)分析,得到的結(jié)果可以為轉(zhuǎn)子的平衡提供一定的參考;根據(jù)轉(zhuǎn)子的平衡原理,采用適當(dāng)?shù)钠胶夥椒ê途?結(jié)合實(shí)際轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行模型的力學(xué)簡化,從理論上進(jìn)行轉(zhuǎn)子的動平衡。
【關(guān)鍵詞】:微型渦噴發(fā)動機(jī) 轉(zhuǎn)子動力學(xué) 模態(tài)分析 不平衡響應(yīng) 動平衡
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:V231.96
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 1 緒論7-15
- 1.1 選題的背景和意義7-8
- 1.2 國內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀8-13
- 1.2.1 國外發(fā)展概況8-11
- 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r11-13
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-15
- 2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)仿真建模15-23
- 2.1 仿真對象的結(jié)構(gòu)分析15-16
- 2.2 三維模型結(jié)構(gòu)建模16-22
- 2.2.1 壓氣機(jī)17-19
- 2.2.2 渦輪19-21
- 2.2.3 其他轉(zhuǎn)子部件21-22
- 2.3 本章小結(jié)22-23
- 3 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模態(tài)分析23-42
- 3.1 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)23-28
- 3.1.1 模態(tài)分析概述23
- 3.1.2 固有頻率23-26
- 3.1.3 主振型26-28
- 3.2 模態(tài)分析的有限元法28-32
- 3.2.1 有限元法的基本思想28-31
- 3.2.2 模態(tài)分析的ANSYS應(yīng)用31-32
- 3.3 ANSYS仿真計(jì)算32-41
- 3.3.1 建立有限元模型32-36
- 3.3.2 計(jì)算結(jié)果分析36-41
- 3.4 本章小結(jié)41-42
- 4 轉(zhuǎn)子的動態(tài)特性分析42-54
- 4.1 轉(zhuǎn)子動力學(xué)基礎(chǔ)42-48
- 4.1.1 轉(zhuǎn)子的渦動42-46
- 4.1.2 陀螺力矩46
- 4.1.3 考慮陀螺效應(yīng)時(shí)的臨界轉(zhuǎn)速46-48
- 4.2 算例分析及驗(yàn)證48-50
- 4.2.1 算例分析48-49
- 4.2.2 ANSYS仿真結(jié)果49-50
- 4.3 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析50-53
- 4.4 本章小結(jié)53-54
- 5 諧響應(yīng)分析54-61
- 5.1 諧響應(yīng)分析的目的和用途54
- 5.2 理論分析及算例驗(yàn)證54-58
- 5.3 諧響應(yīng)分析的計(jì)算結(jié)果58-60
- 5.4 本章小結(jié)60-61
- 6 微型渦噴轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動平衡61-66
- 6.1 旋轉(zhuǎn)部件的平衡原理61-62
- 6.2 平衡精度62-63
- 6.3 轉(zhuǎn)子的動平衡計(jì)算63-65
- 6.4 本章小結(jié)65-66
- 7 總結(jié)與展望66-68
- 7.1 本文總結(jié)66-67
- 7.2 課題展望67-68
- 致謝68-69
- 參考文獻(xiàn)69-73
- 附錄73
【參考文獻(xiàn)】
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2 章t熻,
本文編號:278908
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