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机械强度2026年第02期:含连接的航空发动机机匣动力学模型超单元缩聚方法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨哲;张保强;唐振寰;汤勇;冯吴俊;林海东;王思琪;李锦辉;

单位:厦门大学航空航天学院;中国航发湖南动力机械研究所;中国航空发动机集团航空发动机振动技术重点实验室;

摘要:【目的】针对航空发动机机匣结构复杂、子结构及连接关系多、有限元模型节点量大导致动力学求解效率低的问题,提出一种含连接的机匣结构动力学模型超单元缩聚方法,以实现高效精准求解。【方法】首先,以螺栓连接机匣为研究对象,基于其实物连接结构划分超单元子结构与残余结构。其次,定义连接面外部节点,将超单元子结构缩聚至残余结构连接面。然后,装配各结构得到缩聚模型。最后,通过锤击法模态试验验证方法有效性。【结果】结果表明,缩聚后模型模态求解时间由623 s降至21 s,缩聚前、后仿真频率的最大误差为0.79%,与试验频率的平均误差为0.35%,在保证高建模精度的同时大幅提升了计算效率。

关键词:航空发动机机匣;;超单元缩聚;;连接结构;;有限元模型;;子结构法

基金资助:国家科技重大专项(2019-I-0006-0006)~~