燃气涡轮发动机风扇盘拓扑优化

摘要：

在连续体结构拓扑优化数学模型的基础上,根据某燃气涡轮发动机设计图建立了1/18循环对称简化的风扇结构模型,基于固体各向同性材料惩罚(SIMP)模型插值的变密度法对结构进行了拓扑优化设计.为了获得更好的风扇盘结构拓扑优化结果,提出了一种将增加质量和整体叶盘结构相结合的方案,并应用该方案,在原始风扇盘模型的基础上设计了三种扩大求解域后的对照模型.对所有的优化结果进行模型重建,并对危险工作条件进行了校核验证.结果 表明:采用该方法对某型发动机风扇盘进行结构拓扑优化,能在满足强度和刚度要求的前提下使压气机质量减少34.9％.

关键词：风扇盘、整体叶盘、轻量化设计、结构拓扑优化、固体各向同性材料惩罚(SIMP)模型

所属期刊栏目：35

分类号：V231.9(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家科技重大专项;中央高校基本科研业务

在线出版日期：2020-08-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1121-1130