题目：考虑热固耦合的附件机匣力学行为分析与寿命评价

附件机匣作为航空发动机重要部件之一，内部齿轮高速转动啮合生热，其热应力影响整体性能与可靠性（寿命）。因此，附件机匣依赖喷油润滑和散热，其内部流动引起的温度场分布问题值得进行研究。

论文首先针对某型附件机匣进行了产热行为分析，包括固体域的产热散热分析，分析了机匣的热传导和油气混合物对流换热过程。针对机匣的流场问题，提出了基于计算流体力学仿真的稳态温度场分析方法，即采用k-ε模型模拟湍流，多相流模型模拟油气混合的多相状态，使用多参考坐标系方法（MRF）模拟齿轮系的转动，从而准确模拟甩油的作用以及齿轮上的圆环状温度分布。同时，对于进入机匣的滑油量以及油速，采用修正的壁面粗糙度模型进行了射流压力仿真，精确计算了各种工况下，通过油泵进入壳体的油量及其流动规律。通过流体仿真得到齿轮系与壳体内壁面的温度分布。

论文进一步研究了在ANSYS平台下进行热固耦合场分析的一般方法，以及疲劳寿命计算方法，即通过单向的分离解法将机匣的温度场与结构场进行耦合求解，得到在一般约束下齿轮系上的热应力、热应变，然后采用Coffin—Manson低周疲劳应变—寿命公式计算齿轮系的疲劳寿命。

最后以某附件机匣作为具体应用案例，按照本文提出的方法，对其进行射流压力仿真、稳态温度场仿真、低周疲劳寿命计算。案例验证了所提出方法的正确性和可行性，从而形成了一套行之有效的基于Fluent软件对附件机匣进行稳态温度场、射流压力与速度进行仿真，再利用低周应变疲劳模型估计其热疲劳寿命的一种完整有效的模型和方法，对于附件机匣的可靠性与寿命设计和分析有重要支撑作用。