航空發動機結構強度設計

《航空發動機結構強度設計》是2022年科學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：航空發動機結構強度設計
• 出版時間：2022年12月1日
• 出版社： 科學出版社
• ISBN：9787030737229

內容簡介

《航空發動機結構強度設計》從航空發動機工程設計的角度，介紹航空發動機結構強度設計工作中相對成熟的工程實用方法及相應分析過程。首先，說明航空發動機結構強度設計工作的特點；然後，對總體載荷、輪盤強度設計、葉片強度設計、主軸強度設計、機匣強度設計、機械傳動系統強度設計、轉子結構動力學設計進行介紹，第3～8章大致按結構特徵、強度設計通用要求及準則、設計流程、載荷與環境、靜強度設計、振動設計、壽命設計、試驗驗證要求、設計輸出安排；最後，提出未來航空發動機結構強度技術的若干研究方向及工作原則。

圖書目錄

渦輪機械與推進系統出版項目？序

“兩機”專項： 航空發動機技術出版工程？序

前言

第1章緒論

1.1航空發動機結構強度設計的關聯工作002

1.2航空發動機結構強度設計規範和準則003

1.3航空發動機結構強度設計方法的發展和進步004

1.4本書特點及內容安排006

第2章總體載荷

2.1概述007

2.2發動機整機載荷傳遞路徑010

2.3發動機頂層載荷設計011

2.3.1發動機載荷設計流程011

2.3.2頂層載荷要求011

2.3.3發動機實際工作過程中的影響因素019

2.4發動機載荷設計方法019

2.4.1發動機氣動載荷設計分析方法019

2.4.2發動機機動載荷設計分析方法022

2.4.3非正常載荷計算027

2.5發動機試車載荷譜設計及驗證029

2.5.1整機耐久性試車分類029

2.5.2壽命試車載荷譜設計030

2.5.3高周疲勞專項試車載荷譜設計031

2.5.4轉子氣動軸向力測試031

第3章輪盤強度設計

3.1概述034

3.2輪盤結構特徵035

3.2.1風扇盤的結構特徵035

3.2.2壓氣機盤的結構特徵037

3.2.3渦輪盤的結構特徵038

3.3輪盤強度設計通用要求及準則039

3.3.1輪盤強度設計通用要求039

3.3.2輪盤強度設計準則041

3.4輪盤強度設計流程043

3.5輪盤載荷與環境045

3.6輪盤靜強度設計047

3.6.1輪盤應力及變形計算方法047

3.6.2輪盤榫槽應力及變形計算方法054

3.6.3輪盤破裂特徵及其破裂轉速計算方法056

3.7輪盤壽命設計058

3.7.1輪盤低周疲勞壽命設計方法058

3.7.2輪盤蠕變及持久壽命設計方法063

3.7.3輪盤損傷容限設計方法067

3.8輪盤強度及壽命試驗驗證要求073

3.8.1輪盤強度及壽命試驗測試的內容與要求073

3.8.2輪盤強度及壽命試驗件設計081

3.8.3輪盤強度及壽命試驗結果分析評定082

3.9輪盤結構強度設計輸出085

第4章葉片強度設計

4.1概述087

4.2葉片結構特徵088

4.2.1風扇/壓氣機葉片的結構特徵088

4.2.2高/低壓渦輪葉片的結構特徵090

4.3葉片強度設計要求092

4.3.1葉片強度設計通用要求092

4.3.2葉片強度設計準則095

4.4葉片強度設計流程101

4.5葉片載荷與環境104

4.6葉片靜強度設計105

4.6.1葉身靜強度設計方法105

4.6.2葉片榫頭靜強度設計方法110

4.6.3葉冠靜強度設計方法113

4.6.4葉片抗外物損傷設計方法115

4.6.5新結構、新材料葉片靜強度設計方法119

4.7葉片振動與疲勞壽命設計123

4.7.1葉片振動特性設計方法123

4.7.2葉片高周疲勞設計方法127

4.7.3葉片顫振特性設計方法130

4.7.4葉片低周（熱機械）疲勞壽命設計方法132

4.7.5葉片蠕變及持久壽命設計方法135

4.8葉片強度及壽命試驗驗證要求137

4.8.1葉片強度及壽命試驗測試的內容及要求137

4.8.2葉片強度及壽命試驗件設計141

4.8.3葉片強度及壽命試驗結果分析評定146

4.9葉片結構強度設計輸出147

第5章主軸強度設計

5.1概述149

5.2主軸及轉子連線件結構特徵150

5.2.1主軸結構特徵150

5.2.2轉子連線件結構特徵150

5.3主軸強度設計通用要求及準則154

5.3.1主軸強度設計通用要求154

5.3.2主軸強度設計準則155

5.4主軸強度設計流程157

5.5主軸載荷與環境159

5.6主軸靜強度及壽命設計160

5.6.1主軸靜強度及壽命設計分析方法160

5.6.2轉子連線結構強度及密封性設計分析方法179

5.7主軸振動設計192

5.7.1主軸振動特性192

5.7.2主軸振動設計分析方法192

5.7.3端齒連線結構振動特性及其建模方法198

5.8主軸強度及壽命試驗驗證要求199

5.8.1主軸強度及壽命試驗測試的內容與要求200

5.8.2主軸強度及壽命試驗設計202

5.8.3主軸強度及壽命試驗結果分析評定203

5.9主軸強度設計輸出204

第6章機匣強度設計

6.1概述206

6.2機匣及其連線件結構特徵207

6.2.1進氣機匣207

6.2.2風扇/壓氣機機匣208

6.2.3中介機匣210

6.2.4燃燒室機匣211

6.2.5渦輪機匣211

6.2.6渦輪後承力機匣214

6.2.7排氣機匣215

6.2.8機匣連線結構217

6.2.9機匣新材料、新工藝與新結構218

6.3機匣強度設計通用要求及準則219

6.3.1機匣強度設計通用要求219

6.3.2機匣強度設計準則221

6.4機匣強度設計流程223

6.5機匣載荷與環境225

6.5.1氣體作用力225

6.5.2溫度載荷225

6.5.3質量慣性力226

6.5.4摔機載荷226

6.6機匣靜強度與振動設計226

6.6.1機匣靜強度及變形設計方法226

6.6.2葉片調節機構靜強度及剛度設計方法236

6.6.3機匣連線件靜強度及剛度設計方法238

6.6.4機匣振動設計方法242

6.6.5機匣包容性設計方法244

6.7機匣壽命設計250

6.7.1機匣低周疲勞壽命設計方法250

6.7.2機匣高周疲勞壽命設計方法254

6.7.3機匣蠕變/應力斷裂壽命設計方法256

6.8機匣強度及壽命試驗驗證要求257

6.8.1機匣強度及壽命試驗驗證測試的內容與要求257

6.8.2機匣強度及壽命試驗件設計260

6.8.3機匣強度及壽命試驗結果分析評定260

6.9機匣結構強度設計輸出262

第7章機械傳動系統強度設計

7.1概述264

7.2機械傳動系統結構特徵266

7.2.1軸結構特徵266

7.2.2齒輪結構特徵267

7.2.3機匣結構特徵270

7.3機械傳動系統強度設計要求273

7.3.1軸的強度設計要求273

7.3.2齒輪的強度設計要求275

7.3.3機匣的強度設計要求277

7.4機械傳動系統強度設計流程278

7.4.1軸的強度設計流程278

7.4.2齒輪的強度設計流程278

7.4.3機匣的強度設計流程279

7.5機械傳動系統的載荷與環境284

7.5.1軸的載荷與環境284

7.5.2齒輪的載荷與環境284

7.5.3機匣的載荷與環境287

7.6機械傳動系統靜強度及壽命設計288

7.6.1軸的靜強度及壽命設計方法288

7.6.2齒輪的靜強度及壽命設計方法290

7.6.3機匣的靜強度及壽命設計方法294

7.7機械傳動系統振動設計297

7.7.1軸的振動設計方法297

7.7.2齒輪的振動設計方法306

7.7.3機匣的振動設計方法308

7.8機械傳動系統試驗驗證要求313

7.8.1軸的試驗驗證要求313

7.8.2齒輪的試驗驗證要求314

7.8.3機匣的試驗驗證要求315

7.8.4附屬檔案傳動系統、體內減速器、主減速器等的試驗驗證要求317

7.9機械傳動系統結構強度設計輸出317

7.9.1軸的強度設計輸出317

7.9.2齒輪強度設計輸出318

7.9.3機匣強度設計輸出318

第8章轉子結構動力學設計

8.1概述319

8.2轉子支承結構特徵320

8.2.1轉子結構特徵320

8.2.2承力結構特徵323

8.3轉子結構動力學設計通用要求及準則329

8.3.1轉子結構動力學通用要求329

8.3.2轉子結構動力學設計準則332

8.4轉子結構動力學設計流程334

8.5轉子運動及旋轉慣性載荷336

8.5.1轉子運動336

8.5.2旋轉慣性載荷337

8.6轉子系統模態特性設計341

8.6.1共振轉速分布特性341

8.6.2雙轉子臨界轉速確定345

8.7轉子系統振動回響特性設計350

8.7.1轉子振動回響及支點動載荷350

8.7.2轉靜件碰摩激勵轉子振動回響356

8.8轉子系統穩定性設計359

8.8.1彎曲剛度非對稱及轉子穩定性359

8.8.2轉動慣量非對稱及轉子穩定性364

8.8.3轉子結構內阻尼激勵及穩定性368

8.9支承結構動力學特性設計376

8.9.1軸承激勵特徵設計376

8.9.2軸承支承剛度特性設計379

8.10轉子結構動力學設計輸出381

第9章未來航空發動機結構強度技術的研究方向及工作原則

9.1航空發動機結構強度工作的重要性383

9.2未來航空發動機結構強度技術的若干重要研究方向383

9.3未來航空發動機結構強度的工作原則387

參考文獻389