航空发动机导向器场序热-结构耦合方法

• 发布日期：2012-07-02 15:35

•       在热-结构耦合问题中，温度载荷如何准确施加于结构之上以及如何采用怎样的分析方案是非常重要的，目前在这方面比较好的处理办法包括直接耦合法和场序热-结构耦合方法，其中场序热-结构耦合分析是有限元多场耦合分析中的一种重要方法，适合于计算的多场之间顺序影响的状况，本文所研究的间题中温度场对导向器结构振动特性以及应力分布的影响可以看作为单向影响，正适合采用场序热-结构耦合方法。该方法先利用初始温度条件对结构进行稳态温度场分析，得到结构在稳态温度场下的节点温度文件，然后转换分析单元。导入结构材料特性曲线，将热分析中的得到的节点温度文件导入并作为温度载荷施加到结构节点上去，最后进行分析计算，求解并得到结构振动和应力特性数据。

        稳态温度-空间场数据复杂，直接施加于结构难度较大，在施加温度边界条件之前应对该温度边界条件进行适当化简，目前可以采用的方法有线性分段插值方法，即先将温度初始条件进行分段差值，然后将处理后的数据导入结构，利用有限元软件自身的插值计算能力求解出初始温度条件下的结构稳态温度场分布状况。在热-结构耦合求解问题方面，比较优秀的软件有ANSYS有限元软件等，ANSYS有限元软件本身具有较强的插值运算能力以及强大的热-结构耦合分析能力，能够胜任温度场作用下的结构振动分析及热应力求解问题。