一种用于航空发动机涡轮后机匣的局部热应力优化方法

    公开(公告)号:CN116992558A

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN202310795380.1

    申请日:2023-06-30

    Inventor: 阎琨 宋建 周才华

    Abstract: 本发明公开了一种用于航空发动机涡轮后机匣的局部热应力优化方法,针对涡轮后机匣模型,峰值应力出现在支板和外机匣连接处的倒角处,所以在支板和外机匣连接处附近位置利用膨胀技术生成拓扑优化所需的设计域。接着使用等效静力法将热力载荷等效为机械载荷,再使用结构应变能最小的优化列式开展拓扑优化,得到最佳拓扑构型,确定材料补强侧重区域,建立变倒角参数优化模型,对模型开展参数优化,采用UG‑Workbench联合优化的方式,对变倒角参数优化模型的变倒角进行参数优化,以获得最优的变倒角半径,降低峰值应力,得到最终的优化结果。针对涡轮后机匣局部应力过高现象,本发明所提出方法可使优化更加的便捷、高效。

    一种肌肉式薄壁结构轻量化设计方法

    公开(公告)号:CN111859482A

    公开(公告)日:2020-10-30

    申请号:CN202010519469.1

    申请日:2020-06-09

    Abstract: 本发明公开了一种肌肉式薄壁结构轻量化设计方法,属于航空航天设备领域,包括以下步骤:确定受内压部件的初始结构设计的几何模型及边界约束条件和载荷条件,基于受内压部件的初始结构设计几何模型,建立变厚度优化法的数值分析模型,数值分析模型中厚度可变薄壁区域为设计域,其他区域为非设计域;以最大化结构刚度为优化目标,并以材料用量等于设定值为优化约束条件,以设计域内单元厚度为设计变量,采用变厚度优化法获得受内压部件设计域内的最优厚度分布,基于设计域的最优厚度分布,建立最终的肌肉式薄壁结构轻量化设计几何模型,该方法有利于更充分的利用材料力学性能;肌肉型设计内厚度变化平缓,这有利于减小升温/降温过程中结构内的最大应力,从而提升结构的寿命。

    一种内夹层式车载低温绝热气瓶

    公开(公告)号:CN111503507A

    公开(公告)日:2020-08-07

    申请号:CN202010443309.3

    申请日:2020-05-22

    Abstract: 一种内夹层式车载低温绝热气瓶,属于移动式低温绝热压力容器领域。这种气瓶的前后支撑结构主要由支撑环板、支撑外管、支撑长管、支撑短管和支撑连接盖组成。支撑环板和支撑外管位于内胆和外壳封头间的夹层中,延长了整体支撑结构的导热路径,并且在支撑环板上打孔,大大降低了气瓶的漏热量。与传统绝热气瓶相比,该结构避免了在外壳上开孔,减少了漏点,气瓶的安全性能的得到提升。支撑环板和支撑外管的存在相当于减小了悬臂梁的长度,在保证结构强度的前提下,提高了支撑结构的刚度和稳定性。另外,气瓶端部管路设计为圆弧形或S形结构在夹层空间中迂回,进一步降低了热损失。

    一种迷宫支撑管式车载低温绝热气瓶

    公开(公告)号:CN110762382A

    公开(公告)日:2020-02-07

    申请号:CN201911140838.X

    申请日:2019-11-20

    Abstract: 一种迷宫支撑管式车载低温绝热气瓶,属于移动式低温绝热压力容器领域。这种车载低温绝热气瓶主要结构特点在于其前支撑结构和后支撑结构。在不改变气瓶结构的前提下,前后支撑的内管和外管均设计成内外交错的迷宫式圆管结构,该结构可以在保证支撑结构强度的同时有效加长导热路径,相对于传统的圆管可大幅度降低漏热量。为了消除热胀冷缩引起的热应力,前后支撑结构采用前端固定、后端滑动的形式。其中,前端支撑固定可以方便气瓶与外侧进出口接管有效连接;后端采用支撑管滑移结构,克服了常规气瓶的后支撑圆柱体直径小、径向晃动大等问题。本发明还具有焊点少、结构简单和强度易保证等优点,该结构可用于存装其他类似的低温液化气。

    一种多功能静态引射装置

    公开(公告)号:CN108443239A

    公开(公告)日:2018-08-24

    申请号:CN201810322024.7

    申请日:2018-04-11

    Abstract: 一种多功能静态引射装置,属于利用高压流体引射低压流体的技术领域。这种多功能静态引射器通过增加低压流体股数的方式增加低压流体入口的压力等级数量,减少低压流体入口处的能量损失,提高非常规天然气的集输效率,降低集输成本。通过轴向流动和旋流使不同流体在混合时实现了轴向和环向的动量交换,与传统引射器单一方向动量交换相比,流体的混合效果更好。静态旋流叶片自身的形状使流经其的轴向流动流体自身产生旋流,无需外加辅助动力提供装置,而且通过更换不同旋流叶片可以实现自身性能的调整。为满足更多工况的需求,引射器自身可以通过管路和部件的调整,切换至传统速度型引射或旋流型引射完成对单股流体的引射。

    一种迷宫支撑管式车载低温绝热气瓶

    公开(公告)号:CN110762382B

    公开(公告)日:2024-08-30

    申请号:CN201911140838.X

    申请日:2019-11-20

    Abstract: 一种迷宫支撑管式车载低温绝热气瓶,属于移动式低温绝热压力容器领域。这种车载低温绝热气瓶主要结构特点在于其前支撑结构和后支撑结构。在不改变气瓶结构的前提下,前后支撑的内管和外管均设计成内外交错的迷宫式圆管结构,该结构可以在保证支撑结构强度的同时有效加长导热路径,相对于传统的圆管可大幅度降低漏热量。为了消除热胀冷缩引起的热应力,前后支撑结构采用前端固定、后端滑动的形式。其中,前端支撑固定可以方便气瓶与外侧进出口接管有效连接;后端采用支撑管滑移结构,克服了常规气瓶的后支撑圆柱体直径小、径向晃动大等问题。本发明还具有焊点少、结构简单和强度易保证等优点,该结构可用于存装其他类似的低温液化气。

    一种内夹层式车载低温绝热气瓶

    公开(公告)号:CN111503507B

    公开(公告)日:2024-08-20

    申请号:CN202010443309.3

    申请日:2020-05-22

    Abstract: 一种内夹层式车载低温绝热气瓶,属于移动式低温绝热压力容器领域。这种气瓶的前后支撑结构主要由支撑环板、支撑外管、支撑长管、支撑短管和支撑连接盖组成。支撑环板和支撑外管位于内胆和外壳封头间的夹层中,延长了整体支撑结构的导热路径,并且在支撑环板上打孔,大大降低了气瓶的漏热量。与传统绝热气瓶相比,该结构避免了在外壳上开孔,减少了漏点,气瓶的安全性能的得到提升。支撑环板和支撑外管的存在相当于减小了悬臂梁的长度,在保证结构强度的前提下,提高了支撑结构的刚度和稳定性。另外,气瓶端部管路设计为圆弧形或S形结构在夹层空间中迂回,进一步降低了热损失。

    一种鸟巢型布局的交叉薄板吸能结构

    公开(公告)号:CN118133617A

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202410263024.X

    申请日:2024-03-07

    Inventor: 阎琨 廖丽琪 阎军

    Abstract: 本发明涉及一种鸟巢型布局的交叉薄板吸能结构,包括设置在所述外壳内部鸟巢型布局的交叉薄板进行吸能的中央防护单元;以及设置在所述中央防护单元两端的端部防护单元;外壳为圆柱形;中央防护单元为多个薄板交叉组成,对称分布,截面形状鸟巢型布局;端部防护单元形状与外壳一致,为圆柱形,层级式布局;端部防护单元形状与外壳的半径相等。对比传统防护结构,本发明能够吸收更多的冲击能量,薄板拼装留下的空腔让结构更为轻量化,优化设计更是为不同设计需求、不同工程情况提供了设计思路及仿真方法。

    一种肌肉式薄壁结构轻量化设计方法

    公开(公告)号:CN111859482B

    公开(公告)日:2024-05-17

    申请号:CN202010519469.1

    申请日:2020-06-09

    Abstract: 本发明公开了一种肌肉式薄壁结构轻量化设计方法,属于航空航天设备领域,包括以下步骤:确定受内压部件的初始结构设计的几何模型及边界约束条件和载荷条件,基于受内压部件的初始结构设计几何模型,建立变厚度优化法的数值分析模型,数值分析模型中厚度可变薄壁区域为设计域,其他区域为非设计域;以最大化结构刚度为优化目标,并以材料用量等于设定值为优化约束条件,以设计域内单元厚度为设计变量,采用变厚度优化法获得受内压部件设计域内的最优厚度分布,基于设计域的最优厚度分布,建立最终的肌肉式薄壁结构轻量化设计几何模型,该方法有利于更充分的利用材料力学性能;肌肉型设计内厚度变化平缓,这有利于减小升温/降温过程中结构内的最大应力,从而提升结构的寿命。

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