基于仿真计算的推力架传动轴损伤分析

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1、第42卷第l期火箭推进V01．42．№．120r6自三：、2月JouRNALoFRocKETPRoPuLsIoNFeb．2016基于仿真计算的推力架传动轴损伤分析董冬，乔江晖，侯健，朱成亮，耿直(西安航天动力试验技术研究所，陕西西安710100)摘要：某水平推力架传动轴出现断裂故障，根据水平推力架结构组成和工作原理对其传动轴损伤机理进行分析，可得出该断裂为低周疲劳所致。基于ANSYSworkbench平台建立传动轴的模型，对传动轴进行强度分析，给出工作载荷下的应力强度、应变及变形计算结果。通过计算结果

2、分析传动轴薄弱部位，得出与传动轴失效部位状态一致。对其进行改进设计，改进后基于强度分析的一种损伤分析方法对传动轴进行损伤仿真分析，得出了使用寿命次数、安全系数和损伤系数的仿真计算结果。通过对照改进前后仿真数据，结果表明改进后的传动轴安全性提高，强度提高，同时结合应力与屈服强度公式计算出传动轴的许用应力满足传动轴设计要求。关键词：传动轴；强度分析；损伤分析中图分类号：V433—34文献标识码：A文章编号：1672—9374f2016101—0095—06Simulationcalculationbase

3、d§．actureanalysisofthmst矗amedriVeshaRDONGDong，QIAOJianghui，HOUJi觚，ZHUChengliang，GENGZhi(Xi’anAerospacePropulsionTestTechnologyInstitute，Xi’an710100，China)Ab劬阻ct：Becauseofthe仔actureoccurredonhorizontalthrust仔ametransmissionshaft．thetransmissionshaftdamag

4、emechallismisanalyzedaccordingtothecompositionandworkingprincipleofthehorizontalthmst仃amestmcture．Theanalysisresultshowsthatthe行actureiscausedbv10wcyclefatigue．ThemodelofthetransmissionshaRwasestablishedbasedonANSYSWorkbenchplatfo丌ntomakestren垂hanalysis

5、oftheshaR．Stress，strainanddefo彻ationcalculationresultundertheworkiIlgloadare酉Ven．TheweakpositionsofthedfiveshaRareanalyzedaccordingtothecalculationresults，bywhichaconclusionthatthestateofthedrivesha：Rfailurepartsisconsistentisgot．ItsdesignwasimproVed．Th

6、e丘actIlresimulationanalysisfordriveshaRwascarriedoutbymeansoftheimproVedanalysismethodbasedonthestren舀hanalysis．Thesimulationcalculationresultsofservicelife，safbty自ctoranddamagecoe伍cientaregiven，andthedamagecoe蚯cientcaIcuIationresults．Thecontrastofsimul

7、ationdatabeforeandafterimprovementindicatesthatmeimprovedsha甜s收稿日期：2015—06一07；修回日期：2015—09—25作者简介：董冬(198l一)，男，工程师，研究领域为发动机试验技术96火箭推进2016年2月sec谢t)rhasbeeneIlllanced，ands仃engthincreased．CombinedwithⅡ1es廿essandthe)，ields仃en舢fo咖ula’mea110wables仃essofthe缸ans

8、missionshaftiscalculated，whichsatisfiesthedes牺requirementoftheshaR．1【l。)rw砌s：driVeShaR；mens时aIlalysis；damageaIlalysis0引言某型号试验后出现推力数据异常现象，经复查数据以及检查推力架，发现推力架传动轴出现断裂故障。传动轴作为推力架的重要部件，它的失效极大影响了所在系统可靠性。因此，如果能分析出传动轴断裂机理，计算出断裂传动轴的强度，对于改进