航空发动机试验用气动探针的动力学分析研究

简介

现代航空发动机正朝着高马赫数、高推重比、高可靠性方向发展,使得发动机的服役工作环境更加恶劣。在发动机试验中通常使用气动探针开展气流压力测量,因此航空发动机试验用气动探针必须具有可靠安全的动力学特性。针对这一需求,基于静力学分析及模态分析原理,对某型航空发动机试验用气动探针开展了基于有限元方法的动力学分析研究,建立了探针三维模型,结合探针的装配方式和实际安装情况,考虑了探针的装配体接触及工程约束问题,建立了探针动力学特性的计算分析模型,采用不同的网格划分策略,通过监测探针的固有频率变化,验证了网格无关性,提取了模态参数,分析了各阶模态振型,获得了探针的应力分布、变形量分布及安全系数分布。针对静力学分析结果,分析了最大应力及最小安全系数出现的位置,阐明了探针设计时应该注意的微孔倒角及避免探针发生共振的问题,为航空发动机试验用气动探针设计及动力学性能分析提供了思路,有利于提高探针的可靠性及安全性,保证发动机测试试验的安全开展。