Численное моделирование задач динамики и прочности деталей газотурбинных установок и двигателей

Численное моделирование задач динамики и прочности деталей газотурбинных установок и двигателей
Б.Е. Васильев
  • Год:
    2018
  • Тип издания:
    Учебное пособие
  • Объем:
    176 стр. / 14.3 п.л
  • Формат:
    70x100/16
  • ISBN:
    978-5-7038-4954-5
  • Читать Online

Ключевые слова: ANSYS, APDL, Workbench, аддитивные технологии, аппроксимирующий полином, бионический дизайн, геометрическая нелинейность, гипербола Нейбера, демпфирование, диаграмма Кэмпбелла, запирающий сдвиг, итерация, качество сетки, конструктивная нелинейность, контактные элементы, кривые, критическая частота вращения ротора, макросы, матрица жесткости, метамоделирование, метод конечных элементов, методы исследования, методы планирования эксперимента, механика деформируемого твердого тела, многокритериальная оптимизация, многопараметрическая оптимизация, мультидисциплинарная оптимизация, нагрузки, непрерывность, отказ, параметризация, параметрическая оптимизация, подшаг, попадание посторонних предметов, прочностная надежность, прочность, решатели, робастное проектирование, рождение элементов, сетка, смерть элементов, собственные формы, субмоделирование, суперэлементы, суррогатная модель, тенденции проектирования, топологическая оптимизация, физическая нелинейность, частоты колебаний, шаг, шесть сигм

Приведены основные сведения о численном моделировании задач механики деформируемого твердого тела и теплопереноса, а также о проведении термопрочностных расчетов деталей газотурбинных двигателей и установок методами конечных элементов и контрольных объемов. Сформулированы основные принципы термопрочностных расчетов деталей газотурбинных двигателей, приведены рекомендации по обеспечению их прочности. Особое внимание уделено методам оптимального проектирования. Описаны этапы работы в программном комплексе ANSYS. Содержание соответствует курсу лекций, которые автор читает в МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Для студентов, обучающихся по специальности 24.05.02 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей». Может быть полезно инженерам, работающим в авиадвигателестроении.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие
Основные обозначения и сокращения
Модуль 1. Введение в предмет
1.1. Методы исследования
1.2. Основные понятия и определения
1.3. Особенности работы газотурбинных двигателей
1.4. Современные тенденции проектирования деталей и узлов газотурбинных двигателей
1.5. Элементы автоматизированного проектирования
Вопросы и задания для самоконтроля
Модуль 2. Метод конечных элементов
2.1. Общие положения метода конечных элементов
2.2. Область применения метода конечных элементов
2.3. Точность конечно-элементного анализа
Вопросы и задания для самоконтроля
Модуль 3. Нелинейности
3.1. Виды нелинейностей
3.2. Особенности решения нелинейных задач
3.3. Схемы интегрирования по времени. Решение быстропротекающих процессов
Вопросы и задания для самоконтроля
Модуль 4. Проведение расчетов прочности деталей в программном комплексе ANSYS
4.1. Основные принципы работы в программном комплексе ANSYS
4.2. Параметрический язык программирования APDL
4.3. Субмоделирование
4.4. Использование суперэлементов
4.5. «Рождение» и «смерть» элементов
4.6. Знакомство с ANSYS Workbench
Вопросы и задания для самоконтроля
Модуль 5. Введение в оптимальное проектирование
5.1. Классификация задач оптимизации
5.2. Параметрическая оптимизация
5.3. Мультидисциплинарная оптимизация
5.4. Метамоделирование
5.5. Топологическая оптимизация и элементы бионического дизайна
5.6. Элементы робастного проектирования
5.7. Концепция «Шесть сигм»
Вопросы и задания для самоконтроля
Модуль 6. Динамический анализ
6.1. Динамический расчет
6.2. Учет демпфирования
6.3. Определение динамических характеристик лопаток газотурбинных двигателей
6.4. Расчет критических частот роторов газотурбинных двигателей
Вопросы и задания для самоконтроля
Модуль 7. Введение в расчетную газодинамику и задачи теплопереноса
7.1. Моделирование теплового состояния
7.2. Расчетная газодинамика
7.3. Сопряженный анализ
Вопросы и задания для самоконтроля
Литература

Авторы работы: Васильев Борис Евгеньевич