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《基于流固耦合葉片氣動(dòng)彈性的分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
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3、；j『7NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofEnergyandPowerEngineeringBladeAeroelasticityAnalysisBasedonFluidSolidCouplingAThesisinMechanicalEngineeringbyZhangRuiqinAdvisedbyAssociatedProf．WengJianshengSubmittedi
4、nPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2009承諾書本人聲明所呈交的碩士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯
5、編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書)作者簽名：塾盜鍪El期：型12：!三：i竺．1—《南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要葉輪機(jī)氣動(dòng)彈性力學(xué)是流固耦合問題的重要分支。流場作用在彈性結(jié)構(gòu)葉片上會(huì)產(chǎn)生氣動(dòng)力，氣動(dòng)力使得葉片振動(dòng)產(chǎn)生變形，結(jié)構(gòu)的變形又會(huì)改變流場分布，從而產(chǎn)生新的作用力。當(dāng)振幅不斷增加時(shí)，葉片就會(huì)產(chǎn)生顫振。本文對(duì)平板葉柵進(jìn)行氣動(dòng)彈性穩(wěn)定性試驗(yàn)研究，觀察到顫振過程，分析了葉片顫振時(shí)葉尖上方壁面處壓力脈動(dòng)與葉片振動(dòng)之間的關(guān)系。在對(duì)流固耦合原理和數(shù)值模擬求解過程進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，研究如何使用流體力學(xué)軟
6、件CFX，結(jié)構(gòu)有限元分析軟件ANSYS和兩者間的耦合平臺(tái)進(jìn)行流固耦合計(jì)算。并應(yīng)用這種方法對(duì)試驗(yàn)用平板葉片進(jìn)行氣動(dòng)彈性數(shù)值模擬，得到葉片在不同來流速度下的位移響應(yīng)和壓力脈動(dòng)響應(yīng)，與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，說明了這種方法的可行性。應(yīng)用同樣方法研究了NACA0012直葉片的氣動(dòng)彈性穩(wěn)定性，得到其關(guān)于攻角和來流馬赫數(shù)的顫振邊界，并得出以下結(jié)論：葉尖上方壁面處靜壓響應(yīng)與振動(dòng)位移響應(yīng)的變化趨勢相同，并且壓力脈動(dòng)頻率與顫振頻率一致，均接近葉片的固有頻率，這為葉片顫振預(yù)測提供了一種新思路。最后，對(duì)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)行氣動(dòng)彈性數(shù)值仿真模擬，分
7、析了定常流場特性、葉片耦合振動(dòng)特性和葉片的動(dòng)應(yīng)力。本文所得到的葉片流固耦合問題數(shù)值計(jì)算方法研究和數(shù)值分析的結(jié)果，對(duì)預(yù)測葉片顫振和葉片氣動(dòng)彈性分析有參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：流固耦合，顫振，氣動(dòng)彈性，振動(dòng)模態(tài)基于流固耦合的葉片氣動(dòng)彈性分析AbstractTheresearchforturbo-machineryaero-elasticityisanimportantpartofthestudyoffluidsolidcoupling．Aero—elasticityisthephenomenonwhichexhibitsdist
8、inctreciprocalinteractionsbetweenaerodynamicfomeonbladesandvibrationdeformation．FlutterwillOccurwhenvibratingamplitudeofbladesincreasescontinually．Inthispaper,aero-elasticitystabilityexperimentofaflatplatecascadeiscarriedout．Flutterprocessisobservedandrelations
9、hipbetweenwallpressureresponseontopofbladetipandvibratingresponseofthebladeisanalyzed．Exhaustiveanalysisoffluidsolidcouplingandtheprocessofnumericsimulationalepresentedhere．AnumericsimulationapproachbyusingCFX，ANSYSandacouplingplatformbetweenthetwosoftWaresWasa
10、ppliedforstudyingthefluidsolidcoupling．Theaero—elasticitystabilityoftheflatbladeusedintheaboveexperimentistsimulatedusingtheapproach．W池differentinletvelocities，displacementa
