航空圆弧端齿的齿根双圆弧结构设计及优化

• 作者: 崔海涛 李爱民 温卫东 黄发
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 圆弧端齿 双圆弧 结构设计 有限元 优化 神经网络 遗传算法
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 结构 强度 振动
• 页码范围: 146-155
• 分类号: V232.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.2016.01.019

摘要

针对航空发动机圆弧端齿结构齿根单圆弧连接区域存在比较严重的应力集中问题,提出一种圆弧端齿结构齿根双圆弧设计方法,以改善齿根附近的应力集中现象.文中推导建立了双圆弧设计的基本公式,算例对比分析表明双圆弧设计的齿根最大等效应力比单圆弧设计降低了5.5％.在此基础上,根据EGD-3应力标准和格里森圆弧端齿设计准则,建立圆弧端齿结构的优化模型,采用精英保留遗传算法的优化方法对圆弧端齿进行了优化设计分析,优化结果表明双圆弧优化设计的齿根最大等效应力比单圆弧设计降低了12.3％,同时改善了齿根附近的应力分布状态.