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基于拓撲優(yōu)化的曲邊輪廓鋸齒葉冠結構設計
苑旺; 申秀麗; 董少靜 北京航空航天大學能源與動力工程學院; 先進航空發(fā)動機協(xié)同創(chuàng)新中心; 北京100191
關鍵詞：鋸齒葉冠 拓撲優(yōu)化 應力水平 振動特性 航空發(fā)動機
摘要：針對輕質異形冠結構設計問題,提出了基于結構強度和振動分析的鋸齒葉冠輪廓切除原則,采用拓撲優(yōu)化確定了鋸齒葉冠2維切除線,通過有限元計算得出葉冠優(yōu)化后對葉盤結構典型部位應力水平、振動特性的影響。靜強度計算結果表明:葉冠優(yōu)化后在葉身與上、下緣板連接處Von-Mises應力分別降低16.1%、5.6%,在葉冠“Z”形凹口處Von-Mises應力降低24.5%,去除的葉冠質量占葉片質量的2.4%;模態(tài)分析和諧響應分析結果表明:葉冠優(yōu)化后對葉盤結構振動特性不產生負面影響,保證了葉冠的阻尼減振作用。
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