某型液体火箭发动机部分进气涡轮盘振动分析及改型设计 |
| |
作者姓名: | 李康迪 王珺 徐自力 闫松 王振 |
| |
作者单位: | 1.西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室710049;2.西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室710100; |
| |
基金项目: | 国家重点实验室基金(6142704190404)。 |
| |
摘 要: | 针对某液体火箭发动机部分进气自由叶片涡轮盘多次试车后在叶片型线根部和背弧出现疲劳裂纹的问题,采用三维弹塑性有限元法,考虑部分进气产生的Kick效应,计算了涡轮盘的静强度,得到了部分进气作用下叶片的静弯应力;考虑多场环境引起的预应力影响,计算了涡轮盘的模态,获得了涡轮盘固有频率和主振型;采用全环模型,计算了部分进气作用下涡轮盘的动态响应和动应力。在裂纹原因分析的基础上,对涡轮盘进行改型,在叶片顶部增加了围带,并对带围带涡轮盘进行了计算分析。结果表明:加围带后,涡轮盘叶片气流静应力下降了50■;气流力作用下的叶片动弯应力下降了65■;叶片之间以及叶片和轮盘之间耦合作用明显增强,涡轮盘固有振动模式发生转变,避免了叶片在共振频率附近发生的强迫振动;改型后显著降低了涡轮盘静应力及动弯应力,降低了出现裂纹的风险。
|
关 键 词: | 液体火箭发动机 部分进气 涡轮盘 Kick效应 叶片—轮盘耦合 |
本文献已被 维普 等数据库收录! |