摘要：采用有限元方法间接耦合方式分析航空发动机涡轮转子过渡态热和变形响应,获取无螺栓挡板过渡态热与机械载荷共同作用下涡轮转子的温度场、变形和应力历程。结果表明,过渡态下的无螺栓挡板与涡轮盘径向配合面受力及挡板自身应力分布均与稳态下的差异明显,且过渡态无螺栓挡板应力峰值大于所有稳态值。为保证涡轮转子无螺栓挡板过渡态下工作安全可靠,应关注其过渡态响应特性。此结论可为航空发动机涡轮转子无螺栓挡板过渡态响应分析与无螺栓挡板设计提供工程参考。

摘要：无螺栓挡板结构是现代航空发动机上的一种先进结构,本文对某型发动机的无螺栓挡板结构进行了建模和计算分析,通过分析得出无螺栓后挡板上的最大等效应力的大小及位置,并且根据计算机构得到在离心力作用下高压涡轮后挡板上不同区域内最大等效应力与转速的变化关系曲线,对发动机设计点、最大热负荷两种工作状态下的等效应力的大小进行了分析,通过计算分析可以为无螺栓挡板结构的设计技术研究提供必要的参考。

摘要：针对无螺栓挡板结构在先进航空发动机中的应用,本文考虑温度场、转速以及初始安装尺寸等因素的影响,展开双配合面无螺栓挡板结构设计技术的研究。通过分析挡板结构两个径向定位面处应力与变形的关系,得到挡板与涡轮盘的径向变形协调规律;根据径向变形协调关系,为挡板结构设计时,配合公差的选取提供科学依据;根据研究提出双配合面无螺栓挡板结构设计应遵循的一般原则,为双配合面无螺栓挡板结构的设计和工程应用提供科学的参考。

摘要：为了实现涡轮盘挡板结构的形状优化,需要对其形状进行参数化描述和设计,而传统的基于几何模型的参数化方法需要在优化过程中重复生成网格模型,不仅耗时而且难以保证网格质量,难以满足形状优化设计要求。因此,提出了一种基于网格变形技术的挡板结构形状优化方法。首先,建立了一种基于少量控制点驱动的网格变形技术,该技术在不改变CAD模型的情况下,通过控制点移动单元节点产生新的有限元模型;然后,以控制点位移作为设计变量,采用网格变形技术驱动挡板结构形状改变,高效地实现结构形状优化设计;最后,开展了航空发动机涡轮盘挡板结构形状优化设计,验证了所提出方法的有效性。数值结果表明,所提出的方法能够有效避免优化过程中的网格重剖分,提高了结构形状优化效率,获得了满足配合间隙要求的低应力涡轮盘挡板结构设计方案。