留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

叶片参数化有限元建模与罩量优化设计

王振培 王丹 朱继宏 张卫红

王振培, 王丹, 朱继宏, 张卫红. 叶片参数化有限元建模与罩量优化设计[J]. 航空动力学报, 2011, 26(11): 2450-2458.
引用本文: 王振培, 王丹, 朱继宏, 张卫红. 叶片参数化有限元建模与罩量优化设计[J]. 航空动力学报, 2011, 26(11): 2450-2458.
WANG Zhen-pei, WANG Dan, ZHU Ji-hong, ZHANG Wei-hong. Parametrical FE modeling of blade and design optimization of its gravity center eccentricity[J]. Journal of Aerospace Power, 2011, 26(11): 2450-2458.
Citation: WANG Zhen-pei, WANG Dan, ZHU Ji-hong, ZHANG Wei-hong. Parametrical FE modeling of blade and design optimization of its gravity center eccentricity[J]. Journal of Aerospace Power, 2011, 26(11): 2450-2458.

叶片参数化有限元建模与罩量优化设计

基金项目: 国家自然科学基金 (10925212); 高等学校博士学科点专项科研基金 (20106102110018); 高等学校学科创新引智计划 (B07050)

Parametrical FE modeling of blade and design optimization of its gravity center eccentricity

  • 摘要: 基于网格变形技术提出了一种叶片参数化有限元建模方法,该方法具有快速实现叶片参数化有限元建模的优点,同时能够在保证叶片有限元网格拓扑形式不变的前提下,有效解决叶片优化设计过程中的网格自动更新问题.在此基础上,结合叶片罩量优化设计的灵敏度分析技术,建立了叶片罩量自动优化一般设计流程,开展了叶片实例优化设计应用研究.优化结果表明,相对于初始设计,罩量优化设计可以有效地改善应力分布,降低叶片应力水平.

     

  • [1] 蔡肇云,金六周.航空发动机强度设计、试验手册(试用本):叶片强度与振动计算[M].北京:第三机械工业部第六研究院,1981.
    [2] 《航空发动机设计手册》总编委会.航空发动机设计手册 第18册:叶片轮盘及主轴强度分析[M].北京:航空工业出版社,2001.
    [3] 王咏梅,陈葆实.罩量调节对风扇压气机气动性能和强度影响的研究[J].航空发动机,2000,26(1):6-11. WANG Yongmei,CHEN Baoshi.The effect of the modification of gravity center eccentricity on aerodynamic performance and structural strength of fan/compressor[J].Aeroengine,2000,26(1):6-11.(in Chinese)
    [4] 张正秋,邹正平,刘宝杰.高负荷风扇叶片重心线调节对叶片强度和气动性能的影响分析[J].航空学报,2006,27(3):380-385. ZHANG Zhengqiu,ZOU Zhengping,LIU Baojie.Influence of gravity center modification on structural strength and aerodynamic performance of blade in high load fan blade design[J].Acta Aeronoutica et Astronautica Sinica,2006,27(3):380-385.(in Chinese)
    [5] 段海波,马枚.压气机叶片罩量优化的数学模型研究 //中国航空学会第八届发动机结构强度振动学术会议论文集.西安:西北工业大学出版社,1996:80-83.
    [6] 王荣桥,林丹,樊江,等.基于特征的压气机叶片结构设计[J]. 航空发动机,2004,30(2):5-9. WANG Rongqiao,LIN Dan,FAN Jiang,et al.Feature-based structure design of compressor blades[J].Aeroengine,2004,30(2):5-9.(in Chinese)
    [7] Ahn C S,Kim K Y.Aerodynamic design optimization of a compressor rotor with Navier-Stokes analysis[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers,Part A:Journal of Power and Energy,2003,217(2):179-184.
    [8] Jang C M,Kim K Y.Optimization of a stator blade using response surface method in a single-stage transonic axial compressor[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers,Part A:Journal of Power and Energy,2005,219(8):595-603.
    [9] Jang C M,Li P,Kim K Y.Optimization of blade sweep in a transonic axial compressor rotor[J].JSME International Journal-Series B,2005,48(4):793-801.
    [10] Samad A,Kim K Y.Multi-objective optimization of an axial compressor blade[J].Journal of Mechanical Science and Technology,2008,22(5):999-1007.
    [11] Samad A,Kim K Y.Shape optimization of an axial compressor blade by multi-objective genetic algorithm[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers,Part A:Journal of Power and Energy,2008,222(6):599-611.
    [12] Oyama A,Liou M S,Obayashi S.Transonic axial-flow blade shape optimization using evolutionary algorithm and three-dimensional Navier-Stokes solver .AIAA Paper 2002-5642,2002.
    [13] 周正贵.压气机/风扇叶片自动优化设计的研究现状和关键技术[J].航空学报,2008,29(2):257-266. ZHOU Zhenggui.Current situations and key techniques of automatic aerodynamic design of compressor/fan blades[J].Acta Aeronoutica et Astronautica Sinica,2008,29(2):257-266.(in Chinese)
    [14] 杨军刚.压力载荷作用下的结构拓扑形状联合优化 .西安:西北工业大学,2009. YANG Jungang.Simultaneous topology and shape optimization of structure under pressure loads .Xi'an:Northwestern Polytechnical University,2009.(in Chinese)
    [15] ZHANG Weihong,WANG Dan,YANG Jungang.A parametric mapping method for curve shape optimization on 3D panel structures[J].International Journal for Numerical Methods in Engineering,2010,84(4):485-504.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  2168
  • HTML浏览量:  1
  • PDF量:  114
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-12-08
  • 修回日期:  2011-04-08
  • 刊出日期:  2011-11-28

目录

    /

    返回文章
    返回