圖書盲袋，以書為“藥”
歡迎光臨中圖網(wǎng) 請 | 注冊
> >
航空燃?xì)廨啓C(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

航空燃?xì)廨啓C(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

出版社：科學(xué)出版社出版時間：2023-01-01
開本： B5 頁數(shù)： 344
中 圖 價:¥120.7(7.1折) 定價  ¥170.0 登錄后可看到會員價
加入購物車 收藏
運費6元，滿39元免運費
?新疆、西藏除外
本類五星書更多>

航空燃?xì)廨啓C(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 版權(quán)信息

航空燃?xì)廨啓C(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 內(nèi)容簡介

航空燃?xì)廨啓C(jī)是各種航空器尤其是大型航空器的主要動力裝置,總體結(jié)構(gòu)設(shè)計是航空燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計的核心內(nèi)容,對整機(jī)的優(yōu)選性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、維護(hù)性、可持續(xù)發(fā)展等有至關(guān)重要的作用。本書主要介紹航空燃?xì)廨啓C(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容、設(shè)計流程和基本設(shè)計方法,并融入工程研制的背景和相關(guān)科研經(jīng)驗,與現(xiàn)有教材和專著合理銜接,力求達(dá)到學(xué)科基本理論與工程實踐相結(jié)合的目的,希望為讀者提供系統(tǒng)、細(xì)致的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計參考。本書主要面向我國航空燃?xì)廨啓C(jī)研制單位總體結(jié)構(gòu)設(shè)計人員和即將成為結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的高等院校畢業(yè)生,可以作為設(shè)計中的入門級工具書,也可以為高等院校從事相關(guān)專業(yè)和課題研究的師生提供參考。

航空燃?xì)廨啓C(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 目錄

目錄
渦輪機(jī)械與推進(jìn)系統(tǒng)出版項目 序
“兩機(jī)”專項：航空發(fā)動機(jī)技術(shù)出版工程 序
前言
第1章　總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.1　引言　001
1.2　設(shè)計基本原則　006
1.3　設(shè)計基本流程　007
1.3.1　需求分析　008
1.3.2　設(shè)計活動　008
第2章　整機(jī)結(jié)構(gòu)布局設(shè)計
2.1　結(jié)構(gòu)布局設(shè)計　013
2.1.1　概念與內(nèi)涵　013
2.1.2　設(shè)計內(nèi)容　013
2.1.3　設(shè)計要求　014
2.1.4　設(shè)計重點　015
2.2　轉(zhuǎn)子變形控制　016
2.2.1　結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)　017
2.2.2　橫向過載變形控制　019
2.2.3　旋轉(zhuǎn)激勵變形控制　020
2.3　典型結(jié)構(gòu)布局　022
2.3.1　小涵道比發(fā)動機(jī)　022
2.3.2　高涵道比發(fā)動機(jī)　032
2.4　系統(tǒng)布局設(shè)計　037
2.4.1　傳動系統(tǒng)　037
2.4.2　滑油系統(tǒng)　039
2.4.3　空氣系統(tǒng)　041
第3章　靜子結(jié)構(gòu)及承力系統(tǒng)
3.1　結(jié)構(gòu)組成與功能　048
3.1.1　結(jié)構(gòu)組成　048
3.1.2　設(shè)計要求　049
3.1.3　承力系統(tǒng)的設(shè)計邊界與接口　056
3.2　載荷分布　057
3.2.1　整機(jī)受力分析　057
3.2.2　轉(zhuǎn)子軸向力與卸荷　061
3.2.3　傳力路線　064
3.2.4　典型承力系統(tǒng)　066
3.3　支承結(jié)構(gòu)　070
3.3.1　支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計邊界與接口　070
3.3.2　設(shè)計要求　071
3.3.3　典型發(fā)動機(jī)支承結(jié)構(gòu)　076
3.4　承力框架及承力機(jī)匣　083
3.4.1　承力機(jī)匣的設(shè)計邊界和接口　083
3.4.2　典型承力框架及機(jī)匣　085
3.4.3　機(jī)匣連接結(jié)構(gòu)密封性　090
3.5　飛發(fā)安裝結(jié)構(gòu)　092
3.5.1　結(jié)構(gòu)組成　092
3.5.2　飛發(fā)安裝結(jié)構(gòu)的功能　093
3.5.3　設(shè)計邊界和接口關(guān)系分析　093
3.5.4　設(shè)計原則　094
3.5.5　設(shè)計要素　094
3.5.6　典型飛發(fā)安裝系統(tǒng)　102
第4章　轉(zhuǎn)子系統(tǒng)及連接結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.1　結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與界面損傷　108
4.1.1　結(jié)構(gòu)系統(tǒng)非連續(xù)性　108
4.1.2　連接界面損傷　110
4.2　連接結(jié)構(gòu)穩(wěn)健性　111
4.2.1　法蘭螺栓連接結(jié)構(gòu)　111
4.2.2　套齒連接結(jié)構(gòu)　125
4.3　轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)健設(shè)計　134
4.3.1　轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)對動力特性的影響　135
4.3.2　連接結(jié)構(gòu)剛度損失對穩(wěn)健性的影響　138
4.3.3　共振轉(zhuǎn)速分布　140
4.4　防錯設(shè)計　141
4.4.1　機(jī)匣配合防錯設(shè)計　141
4.4.2　偏心防錯安裝結(jié)構(gòu)　143
4.4.3　安裝座防錯設(shè)計　144
4.4.4　管路防錯設(shè)計　144
4.4.5　附件安裝防錯設(shè)計　144
第5章　整機(jī)單元體設(shè)計及重量控制
5.1　單元體設(shè)計概念及劃分原則　146
5.1.1　概念　146
5.1.2　單元體分類及劃分原則　146
5.1.3　典型示例分析　148
5.2　整機(jī)裝配設(shè)計　152
5.2.1　整機(jī)裝配規(guī)劃　152
5.2.2　典型示例分析　155
5.3　尺寸控制　164
5.3.1　定位基準(zhǔn)　164
5.3.2　整機(jī)同軸度　167
5.3.3　整機(jī)間隙　171
5.3.4　補(bǔ)償結(jié)構(gòu)及接口控制　184
5.4　重量控制　193
5.4.1　結(jié)構(gòu)重量預(yù)估與分配　193
5.4.2　重量特性計算　201
5.4.3　結(jié)構(gòu)重量測量控制　202
第6章　結(jié)構(gòu)效率評估與安全性設(shè)計
6.1　結(jié)構(gòu)效率評估　205
6.1.1　結(jié)構(gòu)特征及結(jié)構(gòu)效率　205
6.1.2　轉(zhuǎn)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)效率評估　208
6.1.3　承力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)效率評估　217
6.1.4　整機(jī)結(jié)構(gòu)效率評估　219
6.2　轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計225
6.2.1　結(jié)構(gòu)安全性　225
6.2.2　轉(zhuǎn)子防斷軸安全性設(shè)計　227
6.2.3　支承結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計　237
6.3　發(fā)動機(jī)安裝結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計　248
6.3.1　結(jié)構(gòu)安全性　249
6.3.2　安裝結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計　251
第7章　外部結(jié)構(gòu)
7.1　概述　260
7.2　外部成附件布局　261
7.2.1　外部成附件　261
7.2.2　布局設(shè)計要求　261
7.2.3　主要影響因素　263
7.2.4　外部成附件布局設(shè)計　267
7.3　外部管路及支架設(shè)計　275
7.3.1　外部結(jié)構(gòu)數(shù)字樣機(jī)　275
7.3.2　外部數(shù)字樣機(jī)設(shè)計原則和流程　277
7.3.3　外部數(shù)字樣機(jī)搭建　277
第8章　結(jié)構(gòu)材料與制造工藝
8.1　概述　286
8.2　風(fēng)扇、壓氣機(jī)材料與工藝　287
8.2.1　葉片　287
8.2.2　輪盤　290
8.2.3　機(jī)匣　292
8.3　燃燒室、噴管材料與工藝　293
8.3.1　燃燒室　293
8.3.2　噴管　294
8.4　渦輪部件材料與工藝　295
8.4.1　葉片　295
8.4.2　輪盤　296
8.4.3　機(jī)匣　297
8.5　外涵機(jī)匣材料與工藝　298
8.5.1　金屬材料外涵機(jī)匣　298
8.5.2　復(fù)合材料外涵機(jī)匣　299
8.6　新材料、新工藝應(yīng)用及發(fā)展　300
8.6.1　新材料　300
8.6.2　新工藝　311
第9章　技術(shù)發(fā)展與展望
9.1　航空燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展　315
9.2　未來變循環(huán)發(fā)動機(jī)　317
參考文獻(xiàn)　322
展開全部

航空燃?xì)廨啓C(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 節(jié)選

第1章總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 1.1引言 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)（簡稱航空燃?xì)廨啓C(jī)）分為4種基本類型，即渦輪噴氣發(fā)動機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)、渦輪軸發(fā)動機(jī)和渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)。20世紀(jì)80年代后期又發(fā)展了一種介于渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)與渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)之間的螺旋槳風(fēng)扇發(fā)動機(jī)（簡稱槳扇發(fā)動機(jī)）。這些發(fā)動機(jī)均包含壓氣機(jī)、燃燒室以及驅(qū)動壓氣機(jī)的渦輪這三大部件，統(tǒng)稱為航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，在本書中也統(tǒng)稱為航空發(fā)動機(jī)。 在航空燃?xì)廨啓C(jī)工作時，進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣經(jīng)壓氣機(jī)壓縮增壓后，流入燃燒室并與噴入的航空煤油混合后燃燒，燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，形成高溫、高壓燃?xì)，再進(jìn)入渦輪中膨脹做功，驅(qū)動渦輪高速旋轉(zhuǎn)并輸出驅(qū)動壓氣機(jī)及發(fā)動機(jī)附件所需的功率。經(jīng)過渦輪的燃?xì)，仍具有一定壓力和溫度。所有燃(xì)廨啓C(jī)的動力來源及產(chǎn)生的推力或輸出功率都是由于這股高溫、高壓的燃?xì)，由于利用這股燃?xì)饽芰康牟煌绞，衍生出多種不同類型的發(fā)動機(jī)。 壓氣機(jī)、燃燒室和渦輪所組成的核心機(jī)[圖1.1（a）]用來提供高壓、高溫燃?xì)，因此在渦輪軸和渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)中又稱為燃?xì)獍l(fā)生器。高性能航空燃?xì)廨啓C(jī)所需的總增壓比較高，在高增壓比的壓氣機(jī)中，為了獲得大的穩(wěn)定工作范圍，常采用雙轉(zhuǎn)子核心機(jī)，將壓氣機(jī)分為前后串聯(lián)的兩部分，分別由兩組轉(zhuǎn)速不同的渦輪驅(qū)動，壓氣機(jī)中位于前端的部分，空氣壓力較低，稱為低壓壓氣機(jī)；后端的部分稱為高壓壓氣機(jī)。相應(yīng)的渦輪也分為低壓渦輪和高壓渦輪。這種結(jié)構(gòu)形式稱為雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，是一種常見的航空燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)形式。 如圖1.1（b）所示，在核心機(jī)后安裝一個尾噴管，由核心機(jī)出來的燃?xì)庠谖矅姽苤信蛎，直接高速排出并產(chǎn)生推力，這種發(fā)動機(jī)稱為渦輪噴氣發(fā)動機(jī)，簡稱渦噴發(fā)動機(jī)。 如圖1.1（c）所示，由核心機(jī)出來的燃?xì)饬魅肓硪粶u輪中繼續(xù)膨脹做功，然后再由尾噴管排出。這個用于提供軸功率輸出的渦輪，一般稱為“動力渦輪”。大多數(shù)發(fā)動機(jī)中，動力渦輪與核心機(jī)的渦輪沒有機(jī)械連接，它們各自工作于不同的轉(zhuǎn)速，但也有少數(shù)發(fā)動機(jī)的動力渦輪與核心機(jī)的渦輪連接在一起，如WJ5、WJ6發(fā)動機(jī)。如果動力渦輪驅(qū)動減速器并帶動螺旋槳旋轉(zhuǎn)，就稱為渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)，簡稱渦槳發(fā)動機(jī)。如果動力渦輪直接驅(qū)動或通過減速比較小的減速器驅(qū)動直升機(jī)的主旋翼，就是渦輪軸發(fā)動機(jī)，簡稱渦軸發(fā)動機(jī)，如圖1.1（d）所示。需要指出，在渦槳和渦軸發(fā)動機(jī)中，動力渦輪用于驅(qū)動螺旋槳或主旋翼，并不驅(qū)動壓氣機(jī)做功，也稱為“自由渦輪”。如果動力渦輪用來驅(qū)動核心機(jī)前端的風(fēng)扇轉(zhuǎn)子，這就是渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)，簡稱渦扇發(fā)動機(jī)，如圖1.1（e）所示，渦扇發(fā)動機(jī)中單獨驅(qū)動風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的動力渦輪一般稱為低壓渦輪。 由此可見，從工作原理上看，同一個核心機(jī)可以配上不同的低壓部件，成為不同類型的發(fā)動機(jī)。因此，如果能發(fā)展出一臺具有先進(jìn)水平的核心機(jī)，即可順勢研發(fā)出多種高性能的發(fā)動機(jī)；同時還可將這種性能先進(jìn)的核心機(jī)按照相似原理放大或縮小，成為不同流量的核心機(jī)，衍生發(fā)展出不同推力/功率量級的發(fā)動機(jī)。因此，發(fā)展高性能的核心機(jī)，是現(xiàn)代高性能航空發(fā)動機(jī)系列發(fā)展、滿足不同飛機(jī)設(shè)計要求的一種經(jīng)濟(jì)、可行的有效措施。 為飛機(jī)提供動力的是以航空發(fā)動機(jī)為核心的一套動力裝置結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)，圖1.2為安裝在機(jī)翼下方的渦扇發(fā)動機(jī)動力裝置，包括發(fā)動機(jī)短艙及進(jìn)排氣系統(tǒng)（進(jìn)氣道、尾噴口）、安裝結(jié)構(gòu)系統(tǒng)（安裝吊架、發(fā)動機(jī)安裝節(jié)）和發(fā)動機(jī)等。 圖1.2渦扇發(fā)動機(jī)動力裝置組成及安裝 圖1.3為典型航空發(fā)動機(jī)組成示意圖，由進(jìn)氣機(jī)匣、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪、尾噴管5大部件組成。空氣通過壓氣機(jī)進(jìn)行壓縮增壓后，進(jìn)入燃燒室進(jìn)行燃燒，流出的高溫、高壓燃?xì)庠跍u輪中膨脹轉(zhuǎn)化為軸功率后驅(qū)動壓氣機(jī)，由尾噴管高速排出燃?xì)猓a(chǎn)生發(fā)動機(jī)的推力。 圖1.3典型航空發(fā)動機(jī)簡圖 對于進(jìn)氣、排氣系統(tǒng)，無論何種類型的飛機(jī)都需要對發(fā)動機(jī)與飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一體化設(shè)計，以保證發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣、排氣狀態(tài)，其中，與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣機(jī)匣相配合的進(jìn)氣道、與尾噴管相配合的引射噴口等裝置位于飛機(jī)上，一般由飛機(jī)設(shè)計人員設(shè)計。 圖1.4為進(jìn)氣道位于飛機(jī)機(jī)身兩側(cè)的飛機(jī)/發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)布局設(shè)計方案。由于飛機(jī)在超聲速和亞聲速下飛行時，空氣在進(jìn)氣道中的流動具有本質(zhì)上的差異，因此，在進(jìn)氣道結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要有相應(yīng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以保證發(fā)動機(jī)進(jìn)氣流量和進(jìn)氣流場的穩(wěn)定。 圖1.4飛機(jī)進(jìn)氣道在不同狀態(tài)下的工作狀態(tài) 圖1.5為現(xiàn)代高機(jī)動性戰(zhàn)斗機(jī)兩種典型進(jìn)氣道布局方案：　一是進(jìn)氣道位于機(jī)身下部，腹部進(jìn)氣；二是在機(jī)身兩側(cè)進(jìn)氣，并且進(jìn)氣口大多為非圓形。因此，在飛機(jī)的進(jìn)氣道設(shè)計中，需要與發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣機(jī)匣具有合適的過渡配合，以保證在全飛行包線內(nèi)，進(jìn)氣流場的穩(wěn)定。 圖1.5進(jìn)氣道布局不同的戰(zhàn)斗機(jī) 圖1.6為發(fā)動機(jī)在飛機(jī)上不同位置的安裝，對于運輸機(jī)和客機(jī)等大型飛機(jī)，發(fā)動機(jī)一般采用安裝在機(jī)翼下方的吊裝方式，也有一些飛機(jī)將發(fā)動機(jī)安裝在飛機(jī)垂直尾翼附近，因此采用側(cè)面安裝方式。由于安裝方式對發(fā)動機(jī)整機(jī)變形及振動影響較大，因此安裝結(jié)構(gòu)系統(tǒng)需要具有可調(diào)整安裝節(jié)位置的能力。 圖1.6發(fā)動機(jī)在飛機(jī)上的安裝 對于戰(zhàn)斗機(jī)用發(fā)動機(jī)，為了短時間內(nèi)提高發(fā)動機(jī)的推力，可在渦輪與尾噴管之間安裝加力燃燒室。在需要增加推力時，向核心機(jī)后的燃?xì)庵醒a(bǔ)充噴入燃油，使其進(jìn)一步燃燒以提高燃?xì)鈴奈矅姽芘懦龅乃俣，達(dá)到增加推力的目的，此時的推力稱為加力狀態(tài)的推力，簡稱加力推力（全加力狀態(tài)推力也稱為*大推力）。加力狀態(tài)下，由于排出的燃?xì)鉁囟扰c速度均大大提高，因而耗油率比不開加力時成倍增加。在裝有加力燃燒室的發(fā)動機(jī)中，尾噴管的出口面積應(yīng)做成可調(diào)節(jié)的，以保證在開通加力狀態(tài)下排出體積更大的燃?xì)，氣流穩(wěn)定向后流動。圖1.7為帶加力燃燒室的雙轉(zhuǎn)子渦噴發(fā)動機(jī)簡圖。 圖1.7帶加力燃燒室的雙轉(zhuǎn)子渦噴發(fā)動機(jī)簡圖 上面根據(jù)航空燃?xì)廨啓C(jī)的工作過程和主要組成部件的功能，簡單介紹了航空發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)布局和組成。在航空發(fā)動機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計中，從結(jié)構(gòu)力學(xué)特性和裝配等角度對發(fā)動機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分類，可分為轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和靜子結(jié)構(gòu)系統(tǒng)兩個部分。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是氣動性能、結(jié)構(gòu)完整性與可靠性的核心，在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要依據(jù)轉(zhuǎn)子動力學(xué)及相關(guān)設(shè)計理論，進(jìn)行整機(jī)結(jié)構(gòu)布局設(shè)計。而靜子結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在工作過程中需承受機(jī)械、氣動、溫度及慣性等多種載荷，并將無法抵消的載荷通過承力系統(tǒng)傳遞給發(fā)動機(jī)的安裝節(jié)。在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要依據(jù)變形控制理論，統(tǒng)籌結(jié)構(gòu)質(zhì)量、抗變形能力、承載能力，提高發(fā)動機(jī)的可靠性。 1.2設(shè)計基本原則 航空發(fā)動機(jī)是一種涉及多學(xué)科、多系統(tǒng)、多專業(yè)且設(shè)計制造難度高的復(fù)雜熱力機(jī)械，其研制具有高投入、高風(fēng)險的特點？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計是航空發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計的源頭，是各部件/系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù)？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計需要根據(jù)總體氣動性能要求和已有的設(shè)計經(jīng)驗，綜合考慮整機(jī)的技術(shù)指標(biāo)、各部件/系統(tǒng)的設(shè)計指標(biāo)和技術(shù)難度，進(jìn)行結(jié)構(gòu)多方案論證和綜合平衡設(shè)計；需要在實現(xiàn)氣動性能的前提下，以*小的結(jié)構(gòu)尺寸重量承受工作載荷并具有合理的強(qiáng)度/剛度分布和循環(huán)壽命，具有良好的可靠性、維護(hù)性、經(jīng)濟(jì)性及系列化發(fā)展?jié)摿Α?航空發(fā)動機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項系統(tǒng)性、綜合性的頂層平衡決策，應(yīng)遵循技術(shù)繼承與創(chuàng)新發(fā)展相結(jié)合的設(shè)計原則。在設(shè)計過程中一般需要從以下不同角度進(jìn)行綜合權(quán)衡。

商品評論(0條)
暫無評論……
書友推薦
返回頂部
中圖網(wǎng)
在線客服