题目：压气机的性能仿真中若干关键技术研究

产品性能仿真一直是系统仿真的关键技术之一。装配系统的特性对机械产品的工作特性有很大影响。如压气机中叶片－轮盘耦合系统的性能直接影响到压气机的工作可靠性，因此，对该系统中榫接装配的仿真分析是研究压气机工作特性的重点内容。本课题综合应用现代产品建模与性能仿真技术，对压气机动力学特性进行了仿真研究，建立了压气机模型，分析了压气机中关键部件的性能，研究了榫接装配系统的性能仿真，并做了实验对比，为避免压气机共振提供了依据，从而达到提高产品质量的目的。 本文建立了复杂曲线曲面的真实叶片三维特征模型。为便于日后产品的改进，为压气机各相关零件建立了关联关系，在建立压气机虚拟样机模型基础上进行了装配检查。应用有限元理论对叶片、轮盘的动态特性进行了分析，得到了叶片处于不同工况下的动态性能。本文重点分析了榫接装配的接触特性，因为叶片－轮盘榫接装配系统振动一直是压气机系统性能仿真中的关键问题，提出了基于接触面分析的装配体有限元仿真方法，并建立了相关的榫接装配实验系统，进行了锤击法振动实验研究。通过对榫接装配结构的有限元仿真分析、实验模态分析以及二者之间的对比研究，证明了基于接触面的榫接装配有限元分析的可行性；对榫接装配结构中影响装配刚度的各种因素进行了研究，发现装配预载荷与接触面摩擦系数是影响装配刚度主要的因素之一，为改善榫接装配结构振动特性提供了依据。将基于接触面的榫接装配有限元分析方法应用到了叶片－轮盘耦合系统的振动分析中，得到了叶片－轮盘榫接装配耦合的Cambell曲线，为后续设计工作提供了依据，同时也为同类产品的性能仿真提供了可以借鉴的方法。