摘要：Based on feature modeling and mathematical analysis methods,a process-oriented and modular parametric design system for advanced turbine cooling blade is developed with UG API,aiming at the structural complexity and high design difficulty of aero-engine cooling turbine *** relationship between the external and internal body features,the body attached feature is analyzed as viewed from the feature and parameter *** parametric design processes and design examples of the external body shape,tenon,platform and internal body shape,ribs,pin fins are *** system improves the design efficiency of cooling turbine blade and establishes the foundation of multidisciplinary design optimization procedure for it.

摘要：提出了基于损伤控制参量一致的榫连接结构微动疲劳模拟件设计方法。在几何相似的基础上,保证最大相对滑移距离与临界距离内等效应力分布的一致性,确定模拟件的二维结构尺寸;在此基础上,以临界裂纹长度内应力强度因子一致为目标,优化分析确定模拟件的三维结构尺寸;开展了某型发动机涡轮榫连接结构模拟件的微动疲劳试验,试验观测到裂纹萌生于接触面边缘,裂纹初期扩展方向垂直于接触面,断裂时的裂纹长度与仿真结果相比误差小于5%,由此验证模拟件设计方法的合理性。

摘要：针对变弯度导叶尾迹激励引起的转子叶片共振,基于谐响应模态叠加法对风扇转子进行强迫振动分析,研究了不同铰接位置的变弯度导叶对风扇气动性能及其振动特性的影响。结果表明,随着铰接位置向尾缘移动,风扇转子流量、压比和效率增加,稳定裕度降低,主要影响下游转子叶根部位的进气角度。在气动激励方面,随着铰接位置后移,转子叶片表面的压力幅值增大,相位变化剧烈,通过将非定常气动力转换到模态空间中,可以看到叶片所受模态气动力在铰接位置为35%C (C为轴向弦长)的情况下达到最大值,后呈现先减小后增加的规律,这与振动响应的变化规律一致。铰接位置对所关注的高阶局部模态的气动阻尼影响较小,最大差异为0.046%。在振动响应方面,转子叶片的振动应力随铰接位置剧烈改变,且为非单调变化。在设计位置处叶片的振动应力最小,在35%C处振动应力达到设计位置的15倍。对于本文所研究的模型及工况,最优铰接位置为45%C,与仅考虑气动性能的25%C不同。因此在变弯度导叶设计时,需要考虑其对叶片振动特性的影响。

摘要：航空发动机轮盘长时间在交变大载荷下工作,其盘心、螺栓孔、端齿等应力集中的特征部位容易发生低周疲劳失效。为准确评估轮盘特征部位的疲劳寿命,需设计反映应力梯度的模拟件并开展相应的疲劳试验,从而为发动机结构设计提供重要依据。现有的模拟件设计方法通常保证危险点一定范围内的应力/应变分布与真实构件的一致,但这些方法对“一定范围”的定义缺乏理论依据且未能形成统一认识。为此,提出了一种临界距离范围内SWT参量分布一致的模拟件设计方法,建立了轮盘盘心、螺栓孔、端齿等危险部位的模拟件设计方法,并开展了模拟件的低周疲劳试验。将端齿模拟件100%转速对应的平均疲劳寿命与轮盘旋转疲劳试验结果对比,相对误差为7%,且均为表面薄弱晶面起裂。最后,讨论了该模拟件设计方法的稳健性。

摘要：针对涡轮榫连接结构微动疲劳行为及损伤表征开展了试验研究。设计了具有不同压力角、齿形角和齿距的7种榫连接结构,在高低周载荷下开展了疲劳试验,所有构型的榫头第2齿发生微动疲劳失效,并根据试验结果总结了榫连接结构几何参数对微动疲劳的影响规律:随着压力角、齿距的增大,微动疲劳寿命逐步降低;而随着齿形角增大,微动疲劳寿命先基本不变,后大幅增加。试验结果为揭示高低周复合疲劳载荷下的榫连接结构失效机理提供了重要依据,为榫连接结构微动疲劳损伤控制参量选取和模型验证提供了数据支撑。

摘要：为研究激光冲击强化对某型离心叶轮外物损伤后疲劳强度的影响,设计了反映真实叶片前缘部位的特征模拟件,并结合空气炮法模拟外物损伤,对比有/无激光冲击强化模拟件的高周疲劳试验结果,发现经激光冲击强化处理后,模拟件的疲劳强度提高约37%。同时,开展了激光冲击强化以及外物损伤后的残余应力/应变场数值仿真,结合Kitagawa-Takahashi(K-T)图法建立了考虑外物损伤与激光冲击强化的疲劳强度预测方法,与试验结果相比平均误差为7.3%,验证了方法的有效性。

摘要：提出了基于内模与模糊PID混合的多电机同步控制策略。将内模控制器引入速度并联同步控制系统,将其取代常规PI速度跟踪控制器,以其较强的鲁棒性来抑制系统参数摄动及负载扰动等不确定因素造成的不同步现象;同时结合现代智能控制技术,将专家的控制经验及推理过程融入系统当中,设计了模糊PID同步补偿器,从而实现了多电机的高精度同步控制。