[發明專利]基于非線性接觸分析的發動機管路接口密封性分析方法

有效

• 申請號: 201811441874.5
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109580103B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 劉朔;陳勇;侯東旭;黃興
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽黎明航空發動機有限責任公司
• 主分類號: G01M3/02
• 分類號: G01M3/02
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

1.基于非線性接觸分析的發動機管路接口密封性分析方法，其特征在于：所述的基于非線性接觸分析的發動機管路接口密封性分析方法，將管路配合面相關仿真數據與管路接口密封性建立了合理的聯系；通過對接觸面變形量、接觸面接觸壓力、周向接觸均勻性三方面仿真求解來衡量管路密封的好壞；采用該方法可以分析不同裝配情況、不同材料、不同設計結構的條件對于管路密封性的影響，為發動機管路滲漏油故障分析、改善措施制定、管路結構設計提供了可行的理論分析方法；

所述的基于非線性接觸分析的發動機管路接口密封性分析方法，具體實施步驟如下：

步驟一：構建三維結構模型

在三維造型軟件中，建立管接口組件的三維結構模型，該管路組件由三部分組成：附件接口錐面管、導管接頭球面管、外套螺母，附件接口和導管接頭采用錐球連接形式，并通過外套螺母的螺紋連接將兩者壓緊，形成球面密封；

步驟二：將模型導入有限元計算軟件

將模型導入有限元計算軟件中進行網格劃分，為了提高運算速度，可將三維模型進行周向分割，只計算整體模型的1/4，因為結構周向對稱，不會影響到計算結果；

步驟三：與密封性有對應關系的參數和規律

通過理論分析、基礎原理試驗驗證并結合實際工程經驗確定了以下與密封性有對應關系的參數和規律：

1)接觸面徑向變形越大，表明接觸錐面向外分開的程度越大，越不利于管接口的密封性；

2)接觸面的接觸壓越大，壓緊程度越好，越有利于管接口的密封性；

3)相同條件下，接觸面周向接觸的均勻性越好，密封性越好；

步驟四：進行有限元計算分析求解，得到不同影響因素、不同條件對于密封性的影響規律

設定邊界條件和載荷，分別計算型面加工尺寸組合形式A、型面加工尺寸組合形式B的接觸面變形量、接觸應力、接觸狀態；

步驟五：分析確定對密封性的影響規律

兩種型面加工尺寸組合形式比較，形式A接觸面的接觸壓大于B，接觸面徑向變形小于B，兩者均為周向均勻接觸，根據步驟三中的規律可得：型面加工尺寸組合形式A的密封性優于B；

通過改變A與B的差別參量，重復上述步驟進行多次計算求解，最終確定影響密封性的關鍵參數與密封性的規律關系；

步驟六：指導優化

應用得到的影響關鍵參數與密封性的規律關系，指導型面尺寸工藝加工控制方向。