| 基于积叠线的风扇叶片优化与振动特性研究 |
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| 引用本文： | 张效溥,王仲林,田杰,陈勇,欧阳华.基于积叠线的风扇叶片优化与振动特性研究[J].航空发动机,2020,46(4):58-64. |
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| 作者姓名： | 张效溥 王仲林 田杰 陈勇 欧阳华 |
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| 作者单位： | 上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240,上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240,上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240;燃气轮机与民用航空发动机教育部工程研究中心,上海200240;先进航空发动机协同创新中心,北京100191,上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240;燃气轮机与民用航空发动机教育部工程研究中心,上海200240;先进航空发动机协同创新中心,北京100191,上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240;燃气轮机与民用航空发动机教育部工程研究中心,上海200240;先进航空发动机协同创新中心,北京100191 |
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| 基金项目： | 航空动力基础研究项目资助 |
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| 摘 要： | 为了改善航空发动机风扇叶片静强度和振动特性，以风扇叶片静应力和应变能密度指数为优化目标，采用Kriging 代理
模型和微种群遗传算法，分析风扇叶片重心积叠线周向构型变化对叶片强度振动性能的影响。以叶片重心积叠线周向构型为设计
参数，实现风扇叶片参数化建模和有限元网格的自动划分及有限元计算。建立航空发动机风扇“参数化建模—有限元仿真—强度和
振动特性优化”的一体化平台，对某宽弦风扇叶片进行优化设计。结果表明：优化后叶片中心的高应力区向叶尖偏移，叶根前缘的高
应力区得到了改善，最大静应力减小了5.45%，应变能密度指数减小了5.94%，在相同载荷下的第1 阶振动应力裕度从66.81%提高
到了70.46%；叶片的固有频率、振型和共振裕度等没有明显变化，表明此优化算法可有效改善叶片的静强度和振动应力分布，且不
会对其他振动特性产生不利影响。
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| 关 键 词： | 风扇叶片 积叠线 Kriging代理模型 振动特性 优化设计 航空发动机 |
Study on Optimization and Vibration Characteristics of Fan Blade Based on Stack Line |
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| Authors: | ZHANG Xiao-pu WANG Zhong-lin TIAN Jie CHEN Yong OUYANG Hu |
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| Keywords: | |
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