某型涡扇发动机中介机匣强度和寿命研究

摘要

中介机匣是涡扇发动机的重要承力部件，其安全性和可靠性对发动机的安全使用具有重要影响，其设计研制必须满足强度、振动、耐久性等方面的要求。本文主要对某型涡扇发动机中介机匣的载荷、强度、振动和疲劳寿命进行了分析和研究。 根据发动机的气动和结构参数推导了由气动载荷和机动载荷产生的中介机匣安装边和轴承座载荷计算公式，并对发动机最大气动载荷状态和典型机动载荷状态下的中介机匣安装边和轴承座载荷进行了计算。 对中介机匣在发动机通用规范GJB241-87规定的外部作用力限制载荷状态及飞机典型工况机动载荷分别与发动机最大气动负荷组合作用下的静强度进行了有限元计算分析。计算结果表明：在GJB241-87规定的外部作用力限制载荷状态和最大气动负荷组合作用下，中介机匣应力水平偏高，大部分应力水平超过了机匣材料的强度极限。而在飞机典型工况机动载荷与发动机最大气动负荷组合作用下，机匣的应力水平远低于机匣的屈服强度和强度极限，满足静强度要求。对中介机匣振动特性、支点之间振动敏感度和支点支承动刚度进行了有限元计算。结果表明：在0~500Hz的频率范围内，中介机匣具有多阶固有振动模态，但主要是以外涵道机匣的局部振动为主，表现为壳体结构的典型振型；对2号支点和3号支点之间的振动敏感性计算分析表明，两个支点之间在0-500Hz频域内振动响应值均较小，即中介机匣结构设计表现出很好的振动隔离性； 基于局部应变法对中介机匣在给定载荷谱下的疲劳寿命进行了分析。结果表明该中介机匣在给定载荷谱下基本具有无限疲劳寿命。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表清单、注释表

声明

第一章 绪论

第二章 中介机匣载荷计算方法

第三章 中介机匣强度分析

第四章 中介机匣振动分析

第五章 中介机匣疲劳寿命分析

第六章 全文总结

参考文献

致 谢

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