张小伟
- 作品数：14 被引量：85H指数：6
- 供职机构：北京航空航天大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划北京航空航天大学博士研究生创新基金国防科技重点实验室基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术理学更多>>
- 基于能量法的叶片颤振数值预测
- 航空燃气涡轮发动机中，由颤振引发的叶片低循环疲劳失效，是导致发动机机械故障的主要原因之一。颤振是由作用于弹性叶片上的非定常气动力，在叶片有初始扰动的情况下所引起的自激振动。目前研究颤振的方法主要有特征值法和能量法。能量法...
- 张潇王延荣张小伟
- 关键词：颤振航空发动机燃气涡轮发动机叶片
- 文献传递
- 弹性整流罩分离的流固耦合仿真方法被引量：6
- 2009年
- 发展了一种流固耦合的动力学数值仿真方法,用以模拟弹性结构在其运动诱导的非定常气动载荷作用下的动态响应.针对给定的运动规律,对不可压流场采用侵入式边界方法求解了非定常气动载荷,其中未计及弹性结构变形对流场的影响.对非定常气动载荷作用下的薄壁弹性结构进行了瞬态动力学数值模拟.以地面试验状态的整流罩分离为例,对刚性体及是否考虑表面气体压力作用的柔性体等情形下的整流罩的动力学行为进行了对比分析,验证了发展的流固耦合动力学仿真方法的可行性.
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- 关键词：整流罩流固耦合动力学
- 叶轮机械计入叶间相位角的气弹稳定性流固耦合预测方法
- 叶轮机械计入叶间相位角的气弹稳定性流固耦合预测方法，采用能量法，通过不同叶间相位角的模态气动阻尼比预测叶轮机械的气弹稳定性。该方法对建立的单扇区有限元模型采用含预应力的模态分析，通过数据传递方法实现流固耦合交界面上的振动...
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- 涡轮机械叶片的流固耦合数值计算方法被引量：43
- 2009年
- 发展了一种流固弱耦合数值方法来判断涡轮机械叶片气弹稳定性.通过一种数据交换方法将计算结构动力学(CSD)的节点振动位移施加到计算流体力学(CFD)的叶片表面网格点上,CFD分析采用多层动网格技术实时更新可动域的网格点坐标,并通过有限体积法求解了用k-ε湍流模型封闭的雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程.以NASA 67转子叶片为例,在设计状态下,对比了叶片前4阶模态下一个振动周期内的气动功及模态气动阻尼比,初步分析了叶片的气弹稳定性.计算结果表明:所发展的流固弱耦合数值方法用于判断涡轮机械叶片气弹稳定性是可行的.
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- 关键词：叶片流固耦合气弹稳定性
- 一种预测叶片颤振稳定性的方法
- 本文在商业软件ANSYS和CFX的基础上发展了一种流固单向耦合的数值方法，并可以很好地用来判断叶片颤振稳定性。其主要思想是将固体域的振动位移插值到相应流体域的交界面上;并通过发展的多层动网格技术来生成CFX中Juncti...
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- 关键词：航空发动机颤振稳定性叶片颤振
- 文献传递
- 叶轮机械叶片颤振的影响参数被引量：10
- 2011年
- 采用基于能量法的流固耦合数值预测方法对比研究了几个主要参数对叶轮机械叶片气动弹性稳定性的影响规律,并较深入地阐述了叶片颤振发作机理.以某型发动机第一级压气机叶片为例,在叶片的不同模态下,通过给定不同的进出口边界条件分别研究了叶片模态和叶间相位角对叶轮机械气动弹性稳定性的影响,并从叶片吸力面激波以及波后分离区共同作用的角度解释了叶轮机械叶片的颤振发作机理.计算结果表明:叶片模态和叶间相位角对叶轮机械叶片的颤振有关键性的影响,而吸力面激波以及波后分离区是导致叶片颤振发作的重要因素.
- 张小伟王延荣徐可宁
- 关键词：叶轮机械叶片颤振能量法颤振机理
- 一种航空涡轮发动机叶片颤振边界的模拟方法
- 本发明公开了一种航空涡轮发动机叶片颤振边界的模拟方法，该方法基于能量法原理，采用弱耦合的方法，设计了一套颤振预测方法，通过气动阻尼值得到发动机叶片的颤振边界。该方法首先建立叶片的实体模型，然后对叶片进行模态分析，接着建立...
- 张潇张小伟王延荣王蛟刘沛清
- 文献传递
- 一种航空涡轮发动机叶片颤振边界的模拟方法
- 本发明公开了一种航空涡轮发动机叶片颤振边界的模拟方法，该方法基于能量法原理，采用弱耦合的方法，设计了一套颤振预测方法，通过气动阻尼值得到发动机叶片的颤振边界。该方法首先建立叶片的实体模型，然后对叶片进行模态分析，接着建立...
- 张潇张小伟王延荣王蛟刘沛清
- 文献传递
- 航空发动机叶片颤振机理探究被引量：2
- 2009年
- 航空燃气涡轮发动机中,由颤振引发的叶片疲劳失效是导致发动机机械故障的主要原因之一。为了研究叶片颤振这一非定常气动现象,在能量法的基础上采用弱耦合的计算方法,模拟了发动机风扇叶片在不同转速和不同出口反压条件下的振动,得到了叶片的颤振边界。其中流场与叶片建模用到三维线性插值法转化振动位移,流场动网格建模用到了多层动网格技术。计算表明,叶片表面气动功的分布与叶栅内的激波分布有很大的关系,激波在叶栅通道中的振荡是引起叶片颤振的原因之一。激波在叶栅中前后振荡,使得叶片表面上单位面积做正功的区域发生变化。做正功的区域扩大时,叶片表面气动功绝对值减小,从而气动阻尼比减小,更靠近颤振边界。
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- 关键词：颤振叶轮机械气动阻尼非定常气动力
- 压气机转子叶片颤振边界的预测方法被引量：6
- 2011年
- 通过发展的基于能量法的颤振数值预测方法得到了压气机转子叶片的颤振边界.将计算结构动力学(CSD)分析得到的叶片表面节点位移插值到耦合面的流体网格点上,并将设计的多层动网格技术应用于计算流体动力学(CFD)方法,实现叶栅振荡作用下的非定常分析,得到叶片表面的非定常气动功以及模态气动阻尼比.以某第一级压气机转子叶片为例,对比了不同振型、不同工况下的气动弹性稳定性,并最终在压气机转子特性图上给出了叶片的失速颤振边界.计算结果表明:所发展的数值预测方法可以用于分析压气机叶片的气动弹性稳定性,并通过模态气动阻尼比能够较好地给出压气机叶片的颤振边界.
- 张小伟王延荣徐可宁
- 关键词：叶片颤振能量法颤振边界
