复合材料涡轮轴结构力学性能预测方法验证及优化设计

来源期刊：机械设计与制造2019年第6期

论文作者：骆丽 沙云东 栾孝驰

文章页码：55 - 59

关键词：复合材料;涡轮轴结构;力学性能;优化设计;试验验证;应力响应;

摘    要：针对连续纤维增强金属基复合材料涡轮轴结构力学性能计算及优化设计问题,基于复合材料宏观叠层结构理论及经典层合板理论,开展复合材料涡轮结构力学性能计算。通过建立与试验件相同结构的有限元模型,边界条件及载荷与试验条件完全一致,计算涡轮轴结构节点应变、周向位移响应及其承载能力,并分析轴结构径向截面危险位置。将计算结果与试验结果对比分析,验证涡轮轴结构力学性能计算方法及失效分析的有效性。基于上述研究,建立某型发动机涡轮简化轴结构,采用遗传算法,优化铺层角度、铺层厚度及金属层厚度影响因素,最终在保证轴结构承载能力基础上,达到减重效果。