航空发动机外涵机匣结构建模方法研究

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1、第38卷第1期航空发动机V0l-38No．12012年2月AeroengineFeb．2012航空发动机外涵机匣结构建模方法研究吕春光，邱明星，田静，李健(中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳110015)摘要：为适应航空发动机外涵机匣方案设计时外部附件、管路布局经常调整的特点，应用UGNX软件的自顶向下建模与WAVE技术，开发了1种新型高效、规范、系统的外涵机匣结构建模方法。结果表明：与传统建模方法相比，该方法设计效率大大提高，可供航空发动机类似结构设计借鉴。关键词：外涵机匣；结构设计；UGNX；自顶向下建模；WAVE；航空发动机StudyofModelingMethodforAreoengi

2、neBypassDuctLVChun—guang，QIUMing—xing，TIANJing，LIJian(AVICShenyangEngiBeDesignandResearchInstitute，Shenyang110015，China)吕春光(1979)，男，工程师，从事航空发动机总体结构设计工作。Abstract：InordertoadapttothecharacteristicsOil~equentlyadjustmentofexternalaccessoriesandpipesinareoenginebypassductdesign，aninnovative，eficient，sta

3、ndard，and收稿日期：2011-08—01systematicmethodforstructuralmodelingofbypassductwasestablishedusingtop—downdesignandWAVEtechniologiesinUGNXsoftware．Theresultsshowthatthemodelingmethodcanimprovedesignefectivenessmultiplied，andofferreferenceforsimilarstructuraldesign．Keywords：bypassduct；structuredesign；UGNX；

4、top-downdesign；WAVE；aeroengine0引言件的有关建模功能，以找出二者间有机联系。1建模方案分析航空发动机外涵机匣是连接中介机匣和后机匣1。1外涵机匣结构特点的承力件，形成外涵气流通道，固定内涵穿出的传感器、管路，以及外部附件、支架和管路等构件。为此，其考虑到研制周期和成本，不同阶段外涵机匣采用壳体上布置若干开孔和安装座。在方案设计过程中，不同的方案，在验证机阶段采用金属外涵机匣结构，在外涵流道、内外涵连接管路和外部布局方案等的调原型机阶段采用复合材料外涵机匣结构。2种结构均整，导致外涵机匣上的各种开孔、安装座位置经常调为壳体类结构，由机匣壳体、若干安装座和堵盖等组整和

5、变化。采用UGNX3维传统的建模方法，为适应成。安装座和壳体上有较多位置对应的开孔；安装座底上述调整和变化要做许多重复性工作，浪费大量时面与壳体外表面完全贴合，贴合型面为锥面或柱面；安间，而且容易出现人为差错。为克服上述缺点，开发1装座用于固定外部附件装座种适应外涵机匣结构方案设计特点，简捷高效、规范、和支架，安装面为结构体系统的新型建模设计方法至关重要。自顶向下建模和接口，为保证接口尺寸，盖WAVE链接功能是UGNX软件的优势之一，但在航设计中选择该尺寸作为空发动机结构3维建模设计中并未深入应用。例如，设计控制尺寸。外涵机匣结构如图1所示。图1外涵机匣结构虽然使用WAVE命令，但链接后即断开

6、，实际没有应用父件参数修改后，相关子件自动随之关联性修改和在外涵机匣方案设计过程中，因安装座底面与壳更新的WAVE优势等。体外壁应贴合，壳体的锥角调整时，所有有关安装座本文着重分析外涵机匣的结构特点和UGNX软的底面需全部调整。外涵机匣一般至少有40个安装30航空发动机第38卷座，修改设计安装座的底面工作量较大；在外部附件数修改后，子链接的相关数据可进行自动快速更新，位置调整时，需要调整安装座的位置，除引起安装座对零部件进行有效管理和再利用，避免零部件重复设底面修改外，安装座在新位置需要有相对机匣的轴计，大大缩短产品的设计周期。向、角向和至中心距离的位置参考进行定位，这些位1．3建模方案置参考

7、的调整设计的工作量较大；带孔的安装座位置通过分析外涵机匣方案设计特点与UGNX建模调整时，对应的壳体孔也随之调整，壳体孔的重新定功能，进一步建立二者间的有机联系，如图4所示。图位的工作量较大。中上半部展示外涵机匣3维结构特点与自顶向下和在外涵机匣结构建模设计过程中，如果有效利用WAVE的关系，下半部展示自顶向下和WAVE与提不同零件间结构特征关系(如2个零件开孔位置对高建模效率的关系。根据图4的分