航空发动机支架零件振动疲劳及结构优化

作者：王云鹏; 肖伟; 田肖庆; 曾超^*; 罗少敏; 贾赟

来源：计算机辅助工程, 2020, 29(04): 65-70.

DOI：10.13340/j.cae.2020.04.013

• 航空发动机
• 支架
• 振动
• 疲劳
• 功率谱密度
• 谐响应
• 有限元

针对某型航空发动机支架零件侧面根部经常出现疲劳裂纹的问题,基于功率谱密度(power spectral density, PSD)通过谐响应分析推导疲劳损伤传递函数,使用ANSYS Workbench搭建振动疲劳分析流程,结合模态信息使用Dirlik方法在nCode DesignLife中进行疲劳求解。仿真结果表明,该支架零件侧面根部的疲劳裂纹主要是由倒角半径过小导致的。发动机工作时可与支架零件产生2个共振带,虽然增大倒角半径有利于避开支架零件的2阶共振带,但是降低支架零件根部应力集中水平才是提高零件使用寿命的直接方法。当零件侧面根部倒角半径增大为2.5 mm时,支架零件的使用寿命最大。若配合零件背面根部倒角尺寸进行优化设计,可进一步提高零件的使用寿命。

• 单位
  贵州理工学院