为降低航空发动机轮盘的质量,提高发动机推质比,基于等强度轮盘结构,对发动机轮盘进行参数化结构优化设计。运用理论分析方法与有限元软件ANSYS仿真相结合,计算轮盘径向/周向最大应力。然后以节点最大等效应力满足许用安全系数为约束条件,以体积最小为优化目标函数运用ANSYS一阶优化方法对初始轮盘进行结构优化。优化后的轮盘在保证满足强度设计的前提下,体积可减少27%,相应的也减轻了轮盘质量,提高了发动机的推质比。同时论文的研究方法可为发动机轮盘结构优化设计提供参考。

经过几十年的发展,CFM56系列发动机展现了优秀的可靠性和经济性,但在面对高高原机场海拔高、空气稀薄,常导致高高原运行的飞机出现点火悬挂、点火失败的故障。为了更好地改善高高原运营航班的点火成功率,本文对影响点火故障的因素展开研究,结合高原环境对雾化效果产生的影响以及索特尔平均直径SMD(Sauter Mean Diameter)的经验公式,量化分析喷射压力和燃烧室背压对雾化效果的综合性影响。最后结合影响点火成功的因素,提出了通过推迟供油点火时机、增加启动燃油供应等方法提高点火成功率的建议,为高高原机场运行的航空发动机提供参考。

基于ANSYS软件对某型航空发动机高压压气机第一级转子叶片的振动特性进行了分析研究,建立了叶片的三维有限元模型,采用分块Lanczos法,计算得到了叶片在发动机常用工况转速下的各阶自振频率、相应振型及振动应力分布,找出了应力较大的薄弱区域。最后考虑了高压压气机进口导流叶片后形成的气流尾迹对此级转子叶片的激振影响,得到该级转子叶片的共振图,结果证明该转子叶片在常用工况转速下,不会因为进口导流叶片后的气流尾迹引发共振。为叶片的后续结构分析、实验及振动排故提供了必要的数值依据。