非对称涡轮机匣的变形控制

PWA公司的非对称涡轮机匣是涡轮机匣中结构较特殊的一类机匣,零件两端分别有多处偏心非对称基准。零件材料为固熔时效高温合金,零件有多处孔、花边及半封闭窄槽等特殊结构部位,造成加工刚性较差,极大的影响加工合格率,并且由于偏心基准和非偏心基准间的转换,也加大了机械加工的难度,通过对零件结构的分析、变形规律的摸索,以及加工工艺路线、刀具、工装和加工参数的试验,总结出一套能够克服加工瓶颈和控制加工变形的工艺方案。     

阀体锻造成型工艺及模具设计

该阀体属于"十"型结构,截面变化较大,除内部的孔、端部的螺纹部分需要加工,其余均为不加工面,零件正、反面都有字,材料为1Cr18Ni9Ti,变形抗力大,表面质量要求高。根据零件的特点,确定了锻件的锻造工艺路线,利用UG(NX6)软件辅助设计了锻造模具;根据大、中、小三种棒料尺寸试锻,确定棒料下料尺寸,最终生产出合格零件。     

压气机叶顶间隙变化规律及对气动性能的影响

以大涵道比涡扇发动机系列的十级高压压气机为研究对象,在压气机部件、核心机及整机平台上详细开展了压气机叶顶间隙变化规律及其对气动性能影响的试验研究,同时结合叶顶间隙对跨音级、高亚音级和低亚音级的仿真验证,得到了压气机不同级对叶顶间隙的性能敏感区,进而揭示了叶顶间隙影响多级压气机整机性能的机理。结果表明:不同尺寸的压气机叶顶间隙变化规律具有一致性,经验证主要和离心力及温度场相关。间隙增大后压气机设计转速下的流量压比特性和流量效率特性均整体下降,尤其后面级间隙对气动性能有显著影响。随着叶顶间隙的增大,压气机的跨音级因叶展较高叶顶间隙与叶展比较小,未出现效率突降的情况,但是后面亚音级做功能力明显降低,间隙影响主要集中在后面级即亚音级,使得压气机典型工况的效率和裕度均有所下降。     

涡轴8F发动机喘振故障浅析

涡轴8系列发动机为自由涡轮式的涡轮轴发动机,具有性能比较先进,尺寸小,重量轻,结构简单,工作可靠,使用维护方便的特点。发动机的压气机由一级跨音轴流压气机和一级超音离心压气机组成的混合式压气机,具有结构简单、重量轻、增压比高、性能平稳的特点。本文根据发动机的压气机工作原理分析喘振的原因并提出维护建议及防止喘振的措施。     

铝合金环形机匣零件变形控制技术研究

航空发动机低压压气机机匣类零件多为铝合金薄壁环形件,其直径尺寸大,壁薄,刚性差,机械加工中零件变形大且无规律,难以保证设计图的技术要求。本文以某型低压Ⅰ级机匣为研究对象,展开铝合金机匣加工变形控制技术研究,通过调整加工参数、增加振动时效处理、采用冷胀形毛料等工艺措施,最终使机匣满足设计图要求,解决了铝合金薄壁环形机匣变形问题。     

大型弧形钢闸门质量控制难点工艺分析

通常而言,弧形钢闸门主要包含多种结构,如底轨、侧轨等结构。由于各个构件的尺寸都相对较大,同时对于单构件的形位公差具有较为严格的要求,进而导致装配难度相对较大,而且对于止水技术相对较高,进而一定程度上难以控制焊接变形量。基于此,就需要针对其中的各个环节,采取科学的工艺措施,从而充分保证产品的使用功能。     

多级轴流压气机末级串列静子三维优化设计与分析

为充分挖掘串列叶片对压气机扩稳增效的潜能，在对多级轴流压气机末级静子串列改型的基础上，选取不同叶高处前后排叶片相对位置、负载分配、弯掠特征及端壁轮廓等25个参数为设计变量，开展某工业用6.5级轴流压气机末级串列静子叶片与端壁的一体化优化设计研究，并采用随机森林方法对串列叶片几何参数进行特征重要性分析，提炼出串列参数设计指导。结果表明：优化后压气机末级在设计工况、近喘工况和近堵工况下的绝热效率分别提升4.81%、3.37%和8.195%;对于末级串列静子，最优串列参数随叶高变化而变化；调整前后叶片的弦长比与弯角比以实现串列叶片负荷前加载、调整叶片后掠与反弯以降低叶片端壁处负荷、设置叶中部分更大的周向交错度使缝隙区流体充分加速，均能有效降低末级串列叶片流动损失；串列叶片缝隙区尺寸，尤其是周向交错度，较其他参数对串列叶片性能的影响更为显著。研究成果应对压气机三维串列叶片设计具有参考价值。     

双向超越离合器星轮成形工艺分析

针对离合器星轮传统制造工艺存在机械加工制造成本高、材料利用率低,精密冲裁零件断面会产生塌陷、拉裂等问题,提出了精冲挤压成形离合器星轮方法,它不但能提高零件精度,改善零件力学性能,还能提高生产率并节省材料,模拟分析结果表明:精冲成形后零件断面由于材料塑料变形产生的塌角现象,采用挤压成形后,零件塌角得到了明显的改善,其尺寸精度也可得到较大的提高;随压边力的增大,零件塌角高度减小.研究结果为厚板精密冲裁提供了新的方法.     

重型燃机压气机-透平转子组件动平衡解决方案

重型燃机压气机-透平转子组件总长5m、最大旋转直径2．9m、重量约为22320kg。转子组件由压气机盘和涡轮盘及前后轴颈等件组成，转子组件整体刚性差且结构特殊，前轴颈支点缩进压气机盘内，后支点轴套距后轴颈篦齿很近，与平衡机摆架位置干涉，此结构转子组件动平衡在国内尚属首例，本文着重介绍转子组件动平衡解决方案。     

镁合金汽车减震器支撑件压铸缺陷预测研究

文章使用Procast模拟软件对镁合金减震器支撑件压铸成型过程进行多场耦合仿真模拟,并结合后期实验对零件缺陷出现的位置、尺寸以及是否符合产品安全指标要求进行验证分析。研究表明,缺陷的分布和尺寸均在安全指标范围之内,零件结构设计和成型工艺方案符合性能要求。模拟结果具有较高的可信度,可以为汽车轻量化提供重要的理论和数据支持。     

特殊主、附结构模态分析的简化方法

一般采用混合界面法进行大型复杂结构的模态分析时．为保证计算精度，必须进 行模态修正．使得分析计算复杂，并且计算精度受修正方法影响较大。本文针对实际 工程设计中所遇到的两个质量及尺寸相差均较大的特殊主、附结构特点，提出一种简 化模态分析方法，从而使这类特殊主、附结构的模态分析变得简便．并满足工程设计所 需精度要求，节省计算肘间．具有较重要的应用价值，     

机匣引气再循环拓宽压气机工作范围的仿真研究

高压比离心式压气机高效率工作范围窄,喘振裕度低。为了拓宽其高效工作范围,将机匣引气再循环技术应用于高压比离心式压气机。采用数值模拟方法对其进行仿真研究,对各结构尺寸对压气机性能的影响进行对比。结果表明,引气再循环系统使该离心压气机各转速下稳定工作范围平均拓宽13%以上,喘振裕度最大增加11%。抽吸槽与分流叶片的距离在引气再循环结构尺寸中对离心压气机性能影响最大,其次是抽吸槽的宽度,其余结构尺寸对其影响较小。引气再循环使压气机叶轮入口相对马赫数分布更加均匀,减弱叶片前缘局部高马赫数的现象,使叶片入口正攻角减小,抑制了叶片表面边界层的分离。     

影响亚波长衍射光栅零级衍射效率的参数分析

结合亚波长光栅的实际制作工艺,使用耦合波理论进行计算,对影响亚波长光栅零级衍射效率的各个参数进行了全面的分析,排除影响较小和实际无影响的参数,着重对影响较大的几个参数进行分析计算,完成了具有所期望零级衍射效率特性的用于光变色防伪技术的亚波长光栅的设计和制作,样品光栅零级衍射效率的测量结果验证了理论计算结果.     

轴流压气机失速起始特性试验

在一台双级低速轴流压气机上进行了均匀进气时的失速起始特性实验研究。利用压气机周向、径向和轴向不同位置的多个动态压力传感器,捕捉到了压气机失速起始过程中不同位置动态压力信号的变化情况,表明压气机的失速起始具有三维非定常特征。压气机在失速前出现了模态波扰动,其传播速度为34.5%转子转速。首先在第2级转子的尖部诱发小失速团,该小失速团的周向范围和旋转频率与充分发展的失速团相同,但不稳定,它同时向下游、径向和上游3个不同方向快速扩展,在扩展过程中周向范围和旋转速度不变。通过对动态总压信号频谱分析和小波分析,发现导致压气机失速的主要原因是第2级转子部分叶排叶尖区域吸力面附面层出现了较大的分离,造成气流堵塞,诱发小失速团。     

大型钴基高温合金机匣新件研制

GE公司是世界上最著名的航空发动机供应商之一,本篇论文研究的是美国GE公司GE90型发动机中的大型机匣零件-高压涡轮机匣新件对其结构研制加工工艺进行详细分析说明。     

高强度弯曲零件回弹模拟分析

以一汽车高强度弯曲零件为研究对象,应用Dynaform软件对弯曲零件的冲压成形过程进行数值模拟,分析常温与热冲压成形后零件的回弹情况,研究热冲压成形过程中板料初始温度、冲压成形速度对零件回弹的影响规律.结果表明:在常温条件下零件成形无缺陷,但最大回弹量较大,为1.48 mm,零件尺寸精密度得不到保证;采用热成形方法后,零件回弹得到较大改善,板料预热温度对零件回弹影响复杂,随冲压成形速度的增加,回弹量减小.     

大过冷工艺下珠光体钢亚结构组织及力学性能

采用TEM和MTS Landmark试验机研究盐浴大过冷工艺下SWRS82B珠光体钢亚结构组织变化及其力学性能,从热力学、动力学和碳原子扩散等方面探索最优热处理工艺。研究结果表明,大过冷工艺下珠光体亚结构组织明显细化,珠光体团尺寸细化至2.39μm,最小片层间距为62.11 nm,且出现粒径55 nm左右的纳米级渗碳体,三者受大过冷工艺的过冷温度和时间的影响较复杂;珠光体钢强度主要由珠光体片层间距决定,而塑性主要受团尺寸影响,二者均受纳米级渗碳体影响,随大过冷工艺的过冷温度和时间的变化而变化。最优大过冷工艺参数为300℃/3 s+550℃。     

单级跨音速压气机内流场的非定常模拟及损失分析

通过数值求解非定常三维可压缩Reynolds平均Navier-Stokes(RANS)方程,模拟了跨音速压气机级Rotor35/Stator37内的流场。为了分析该压气机级的损失,推导了描述非定常流动损失的参数(不可逆性)及其对应的强度量参数。以此为基础,研究了损失和流动结构之间的关系,得到了不同流动结构在损失产生上的主次关系;并定量给出了主要区域损失的大小。发现在最高效率点附近,边界层产生最大的损失,然后是顶隙泄漏流动、尾迹,以及核心区流动。该文也对该级压气机进行了损失功分析,结果表明吸力面边界层以及顶隙泄漏流动对于损失产生贡献最大。     

半球形件变液压力变压边力充液拉深研究

采用充液拉深工艺,运用变液压力变压边力组合的方法,以DYNAFORM软件为平台,对半球形件的成形过程进行了有限元仿真模拟.仿真结果表明,在恒定压边力充液拉深下,零件易发生起皱和破裂,零件减薄率较大,无法满足成形要求.采用变液压力和变压边力组合的加载方式进行研究.研究结果发现,采用变液压力变压边力组合进行充液拉深的零件不破裂、不起皱、减薄率小,零件厚度分布均匀,能够较大程度地改善零件的成形效果.最后通过试验验证了该工艺的可行性.     

单级跨音速压气机内流场的非定常模拟及损失分析

通过数值求解非定常三维可压缩Reynolds averaged Navier-Stokes(RANS)方程,模拟了跨音速压气机级Rotor35/Stator37内的流场。为了分析该压气机级的损失,推导了描述非定常流动损失的参数(不可逆性)及其对应的强度量参数。以此为基础,研究了损失和流动结构之间的关系,得到了不同流动结构在损失产生上的主次关系;并定量给出了主要区域损失的大小。发现在最高效率点附近,边界层产生最大的损失,然后是顶隙泄漏流动,尾迹,以及核心区流动。本文也对该级压气机进行了损失功分析,结果表明吸力面边界层以及顶隙泄漏流动对于损失产生贡献最大。