航空发动机强度与振动

航空发动机强度与振动 课 程 设 计 报 告 姓    名：        陈洲            专    业：    飞行器动力工程      班    级：  090141204          指导教师：    孙爱俊            2012年11 月 题目及要求 题目 基于ANSYS的轮盘强度与振动分析 1.轮盘模型 轮盘模型如右图所示，相关参数如下： A (-20, 240.0) B (-20, 220.0) C (-5.0, 220.0) D (-8.0, 85.0) E (-30.0, 60.0) F (30.0, 60.0) G (8.0, 85.0) H (5.0, 220.0) I (20, 220) J (20, 240.0 ) r0 25.0 ra 240.0 单位 mm     密度： 弹性模量： 泊松比  ： 0.3 轮盘内径边缘完全固支 2.轮盘的静力分析 （1）轮盘在转速为5000rad/s下的静力分析。 要求：得到von Mises等效应力分布图，并对轮盘应力分布进行分析说明。 3.轮盘振动的有限元分析 （1）轮盘静频计算与分析 要求：给出0节径到2节径下1到6阶的轮盘振型图，并简要说明属于什么振动类型。 （2）轮盘动频计算与分析 要求：计算出轮盘在转速为2000rad/s,4000rad/s, 6000rad/s， 8000rad/s下0节径到2节径的第二类振动（节径振动）的动频值，用表格形式表示。 （3）驻波分析与临界转速计算 要求：说明轮盘出现驻波分析的条件，根据前面计算的结果作图找出轮盘出现驻波时的临界转速。 3. 按要求撰写课程设计报告 说明：网格划分必须保证结果具有一定精度。各输出结果图形必须用ANSYS的图片输出功能，不允许截图。 课程设计报告 基于ANSYS的轮盘强度与振动分析 1. ANSYS有限元分析的一般步骤 （1）建立模型：添加单元体、定义材料基本属性（密度、弹性模量、泊松比等）、建立基本模型。 （2）定义边界条件并求解，添加转速，进行静力分析及模态分析。 （3）结果分析：按要求查看各种结果。 2.轮盘的静力分析 （1） （2）分析：轮盘的周向应力随半径的增加而增加，径向应力先减小后增加再减小。 3.轮盘振动的有限元分析 （1）轮盘静频计算与分析 0节径伞形振动 1节径扇形振动 1节径扇形振动 0节径伞形振动 2节径扇形振动 2节径扇形振动 （2）轮盘动频计算与分析 转速 节径 2000rad/s 4000rad/s 6000rad/s 8000rad/s 1 509.2 806.47 1124 1442 2 697.7 1104 1557 2024           （3）驻波分析与临界转速计算 逆动波的频率F2等于0的时候出现驻波， 经软件计算，fd=489.6Hz 带入上式，得出临界转速n=1537.3rad/s