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涡轮盘/榫整体结构优化设计方法

陶冶 陆山

陶冶, 陆山. 涡轮盘/榫整体结构优化设计方法[J]. 航空动力学报, 2012, 27(6): 1249-1254.
引用本文: 陶冶, 陆山. 涡轮盘/榫整体结构优化设计方法[J]. 航空动力学报, 2012, 27(6): 1249-1254.
TAO Ye, LU Shan. Method of structural optimization design for turbine disk/tenon[J]. Journal of Aerospace Power, 2012, 27(6): 1249-1254.
Citation: TAO Ye, LU Shan. Method of structural optimization design for turbine disk/tenon[J]. Journal of Aerospace Power, 2012, 27(6): 1249-1254.

涡轮盘/榫整体结构优化设计方法

Method of structural optimization design for turbine disk/tenon

  • 摘要: 考虑到榫联接和轮盘子午面在结构设计时的相互影响,针对典型的枞树型榫联接,提出了通用的榫联结构/轮盘子午面分步优化设计、总体协调的涡轮盘/榫整体结构优化设计方法.基于ANSYS优化平台及参数化建模技术,筛选了优化设计变量,以涡轮盘/榫整体结构总质量最小为优化目标,以涡轮盘/榫联结构关键应力为约束,建立了涡轮盘/榫整体结构优化设计的数学模型.通过对某型发动机涡轮盘和榫联结构设计方案进行结构优化设计,在满足所有几何约束及强度要求的条件下,二齿及三齿盘/榫结构优化后总质量都有明显降低,说明涡轮盘/榫整体结构优化设计方法的合理性;且二齿盘/榫结构的总质量较三齿盘/榫结构明显减小,榫槽底部最大第一主应力也明显降低.任意榫齿数可选的通用涡轮盘/榫整体结构优化设计方法及平台可适用于不同涡轮的结构设计,具有较强的工程实用性.

     

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  • 收稿日期:  2011-07-13
  • 刊出日期:  2012-06-28

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