某型号航空发动机风扇机匣优化设计  被引量:3

Optimization design of fan casing for an aeroengine

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作  者:国强 刘公博 戚光鑫 赵一鉴 邵珠蕾 雷鹏 GUO Qiang;LIU Gong-bo;QI Guang-xin;ZHAO Yi-jian;SHAO Zhu-lei;LEI Peng(The Second Research Department,AECC Shenyang Engine Research Institute,Shenyang 110015,China;Department of Technology,Harry Science and Technology(Dalian)Ltd.Co.,Dalian 116000,China)

机构地区:[1]中国航发沈阳发动机研究所第二研究室,沈阳110015 [2]海瑞科技(大连)有限公司技术部,辽宁大连116000

出  处:《沈阳航空航天大学学报》2022年第2期7-13,共7页Journal of Shenyang Aerospace University

基  金:国家重大基础研究项目(项目编号:******)。

摘  要:为了研究航空发动机风扇机匣加强筋的分布规律,使其在满足机匣包容要求的情况下获取最大的机匣刚度,同时在不降低机匣刚度的情况下实现机匣减重,以某型号航空发动机风扇机匣为例,基于OptiStrcut软件,采用形状优化方法,对机匣包容处的加强筋进行位置和形状优化设计,得到最佳的加强筋结构形式。采用拓扑优化的方法得到材料的最佳分布区域,基于以上优化结果,对机匣进行减重设计。通过在机匣上沿纵向开槽去除材料,以及去除无效多余材料的方式,能够在保证结构刚度的同时减轻整个机匣的质量,减重量达到机匣质量的12%左右,为机匣的优化和减重设计提供了新的思路。In order to study distribution of stiffeners in fan casing of an aeroengine,obtaining the maximum casing stiffness under inclusion requirements of the casing,and to study weight reduction of the casing without reducing casing stiffness,position and shape of the stiffeners at casing containment for an aeroengine were optimized to obtain an optimal structure form of the stiffeners using a shape optimization method based on OptiStrcut.The optimal distribution area of material was obtained by topology optimization method.Furthermore,the fan casing was designed for weight reduction.Removing materials along longitudinal grooves on the casing and removing invalid and redundant materials could reduce 12%of the casing weight while it also could ensure stiffness of the casing,which provided a new idea for optimization and weight reduction design of the casing.

关 键 词:航空发动机 风扇机匣 加强筋 拓扑优化 减重 

分 类 号:V235.13[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]

 

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