航空发动机强度与振动课程设计报告

航空发动机强度与振

动课程设计报告姓名： 111学 号： 111 专业： 飞行器动力工程班 级： 111 指导教师： 111二0 年十一月

题目及要求题目基于ANSYS的叶片强度与振动分析1•叶片模型把叶片简化为根部固装的等截面悬臂梁。叶片模型如右图所示，相关参数如下:叶片长度：0.04m叶片宽度：0.008m叶片厚度：0.002m叶根截面距旋转轴的距离为0.16m材料密度：7900kg/m3弹性模量：2」1011Pa泊松比：0.32•叶片的静力分析（1）叶片在转速为5000rad/s下的静力分析。要求：得到vonMises等效应力分布图，并对叶片应力分布进行分析说明。叶片振动的有限兀分析（1） 叶片静频计算与分析要求：给出1到10阶的叶片振型图，并说明其对应振动类型。（2） 叶片动频计算与分析要求：计算出叶片在转速为1000rad/s,2000rad/s,4000rad/s,8000rad/s,10000rad/s下的动频值，用表格形式表Z示O（3） 共振分析要求：根据前面的计算结果，做出叶片共振图（或称Campbell图），找出叶片的共振点及共振转速。按要求撰写课程设计报告说明：网格划分必须保证结果具有一定精度。各输出结果图形必须用ANSYS的图片输出功能，不允许截图。

课程设计报告基于ANSYS的叶片强度与振动分析ANSYS有限元分析的一般步骤（1） 建立模型：定义材料基本属性（实体，密度，弹性模量，泊松比等），建立实体模型，确定与旋转轴之间的关系，将实体网格化。（2） 加载并求解：选择加载面，添加转速，静态求解。修改分析类型.（3） 查看分析结果：按要求（如vonMises）查看应力分布图和计算结果.叶片的静力分析ELEMENT日ANELEMENT日DEC120110B:43:59

NODALSOLUTION3TEE=13UB=1TIME=13EQ7 (iVBJ：CMX=.139E-033J£ff=.139E+0e3MK=.159E+1(]ANDEC7201100:46:39.13E-E+C3.1E&E+CB.364E+CE-NODALSOLUTION3TEE=13UB=1TIME=13EQ7 (iVBJ：CMX=.139E-033J£ff=.139E+0e3MK=.159E+1(]ANDEC7201100:46:39.13E-E+C3.1E&E+CB.364E+CE-.53&Z4-a&.715E+0&.E&flE+CB.1C6E+1.Q.15EE+1Q由图可知，离心拉伸应力从叶根沿叶高逐渐减小，因为截面的离心拉伸应力是该截面以上质量所产生离心力，越接近叶根，其上部质量越大，故所产生的离心拉伸应力越大。三•叶片振动的有限元分析叶片静频计算与分析一阶振型一弯ANDEC7sanANDEC7san0a：50:2B二阶振型一弯NODAL3OLUTIONSTEE>=1sub=aFREQ=6526U3UM (AVG}R3Y3=0EMX=20.2043MX=28.204ANDEC72011aaANDEC72011aa：5i：oe0 €.2€8 12-S35 18-S03 25.0713.134 9.401 IS.669 21.937 28.204三阶振型二弯NODiLSOLUTIONSTEP=13UB=4FRE2=S347U3UM (AVG}RSY3=Q□MX=35.35f3MX=35.3567.857 15-714 23-571 31.4273_928 11.785 19-542 27.499 35_35€四阶振型一扭ANDECANDEC720110B:51:^g五阶振型三弯NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=6FREQ=21962口自UM (AVG}R3¥3=0DMX=57.€3€3MX=27.€3€3.071€.1419-21212-283 1S-424 24-5G515-353 21.495 27.€3€六阶振型二弯七阶振型二扭720110B:52:23c.€5111.08617-7371S.S2 19.954720110B:52:23c.€5111.08617-7371S.S2 19.954NODALSOLUTIONSTEP=13VB=aFRE2=32a51口自UM (AVG}R3¥3=0DMX=19.9543MX=19.954八阶振型伸缩九阶振型四弯NODALSOLUTIONSTEP=13VB=10FRE2=39150口自UM (AVG}R3¥3=0DMX=39.0533mx=ag.05aDEC120110B:53:4£8-673 17-35713.018 21.69634-71330.374 39.053十阶振型三扭叶片动频计算与分析

转速一阶振型二阶振型三阶振型四阶振型五阶振型10001147.34126.16805.89383.81948820001372.84193.97031.1941519717400020344454.47865.39538.62060580003598.65367.6100141053423780100004410.35957.9103531213524645转速六阶振型七阶振型八阶振型九阶振型十阶振型10002254628824325353994350382200022613288913254540179504854000