管路连接中的约束设计_上_李俊升.pdfVIP

? ???航空标准化与质量 ?总第 238期 管路连接中的约束设计 (上) 李俊 昇 文 放 刘 涛 （中航工业综合技术研究所，北京 100028 ） [摘要 ] 论述了管路连接中约束设计的基本模型和基本方法，指出了现有减约束连接结 构的局限性，为国内管路标准件的开发指出了发展方向。 [关键词 ] 管路连接；约束设计；标准件 – – – [中图分类号 ] V288.1 [文献标识码 ] C [文章编号 ] 1003 6660 （2010 ）04 0010 05 1 问题的提出 尽可能轻，所以，减少非介质压力的影响是管路设 约束分析是结构设计的重要内容，机械结构中 计优化的首要目标。 究 的多数零件都是通过约束来确定其空间位置，再通 由于管路件的设计不是以参与结构受力为目 研 过对约束的反作用来实现性能。管路系统设计中， 的，所以与周围承力结构件相比，其抗拉压和抗弯 作 工 约束同样是必须充分考虑的内容。在飞机和发动机 扭强度和刚度都要弱得多。飞机和发动机都是弹性 ? 管路设计中，由于对约束的分析不足，造成管系设 结构，在飞行中的结构变形很大，结构变形所产生 期 4 计上的缺陷，会严重影响系统的可靠性与安全性。 的应力对较弱的冗杆影响最大，所以，一但导管成 第 年 采用管路的主要目的在于传递介质和介质压力 为结构中的冗杆，后果将是灾难性的。 0 1 （可能是正压也可能是负压）而不是作为结构承力 除了机动载荷，装配过程中不可避免的工艺误 0 2 》 件，从系统设计考虑，应在满足主要功能的前提下 差也会造成冗杆结构的初始应力，这对于导管来说 量 质 [ 收稿日期 ] 2010-05-27 与 化 准 变，加速模拟试车循环也需要进行相应的修改。 7 关于加速任务试车的完成 标 对于那些对发动机零部件寿命的影响不应忽 为了判断加速试车是否成功，需要有明确的准 空 航 略，但不删除又不便于加速模拟试车循环简化的状 则。在未试车到所要求的持续时间之前，很可能发 《 态可以安排专项模拟试验予以解决。 现一些问题。因此，一旦问题发生，就需要用准则 另外，加速模拟试车主要是一种结构耐久性试 来确定工作步骤和随后要采取的措施（即剩余试验 车，有些发动机零件的损坏是不能完全通过该方法 持续时间、问题起因、修改措施、使用结论和重新 来模拟，特别是那些与发动机总工作时间、飞机机 设计后的试验等）。 动载荷等相关的故障模式，比如外部作用力和振动 引起的载荷等与安装环境影响紧密相关的一些部件 8 结论 故障模式就不能完全暴露出来。例如：发动机的轴 航空发动机加速任务试车是复现发动机使用故 承、齿轮等传动部件，发动机工作状态及瞬变在这 障、零部件的承载能力和循环疲劳，弄清发动机结 类部件上的载荷影响不大，这些部件的寿命主要取 构完整性，确定发动机寿命的重要方法。本文对国 决于接触应力和磨损，与发动机总运转时间和飞行