● 摘要
航空发动机涡轮盘的设计过程是一个反复协调的过程,其中存在着大量结构尺寸的调整工作。为提高涡轮盘的设计效率,本研究基于概率设计流程,将涡轮盘结构确定性理念融入设计过程中,发展了面向概率设计的涡轮部件级设计系统流程,实现了缩短涡轮盘设计周期目的,具有一定的工程意义。
本文在概率设计的框架体系中对涡轮盘的确定性设计进行了研究。首先,在前人基础上提炼了一套面向概率设计的确定性设计框架;然后,引入了基于特征的参数化设计理念,确定了涡轮盘的结构设计所需参数;再次,以通用设计软件 UG 为平台,利用特征造型技术开发涡轮盘的结构参数化设计系统,实现了涡轮盘的快速建模;最后,以有限元分析软件 ANSYS 为平台,结合软件中提供的参数化设计语言 APDL,开发了涡轮盘的参数化分析系统,进行了强度分析和结构优化。
为了进一步提高设计与分析效率。本文在发展参数化设计与分析方法的基础上,通过建立数据库,传递参数实现了设计与分析的联动和集成,大大提高了设计人员的工作效率。
本文研究成果和结论,可为今后的涡轮叶片设计的高效设计系统提供很好的框架和设计思路,也为涡轮盘的概率设计系统提供入口参数,具有一定的工程意义。
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