摘要本论文是以发动机的转子叶片结构为例子，对发动机叶片结构进行各种力 学仿真与分析。主要内容为对发动机叶片结构进行了模拟离心力的静力学分析， 普通、预紧力下以及不同材不同厚度的模态分析，谐响应分析以及动力学仿真 分析。首先利用 solideworks 建立叶片模型，然后利用 workbench 对模型施加一 个预加角速度形成惯性力模拟离心力作用下的静力学分析。将叶片靠近旋转圆 柱体一端施加固定约束进行模态分析，采用不同材料进行模态分析振型与固有 频率的比较，改变材料弹性模量或者结构的厚度进行模态分析，比较固有频率。 对模型施加不同的预角速度从而进行预应力下的模态分析。接下来对叶片结构 进行谐响应分析，对叶片施加频率线性增加的简谐载荷，用来确定结构在这种 简谐载荷作用下的结构响应。85071

另外对模型进行动力学分析，研究叶片以一定角速度和角加速度旋转情况 下，对叶片的变形与末端位移等进行分析。同时为了了解弹性模量以及速度对 叶片模型的影响，我们选用了几种不同实验数据，如在同样的旋转速度下，我 们选用不同材料以及同种材料不同的弹性模量进行研究，比较其总变形与末端 位移。这样我们就可以得到更加具体的数据，从而有利于我们更好的对叶片进 行动力学分析。

毕业论文关键词：柔性体；离心力；刚柔耦合；动力刚化；动力学分析

Abstract In this paper, the simulation of the engine blade is carried out by using the engine blade。 Static and modal analysis, harmonic response and dynamic simulation of the engine blade are carried out。 Firstly, the blade model was established by SolideWorks, and then static analysis was applied to simulate the centrifugal  force by using the workbench model。 The blade is close to one end of the rotating cylinder to impose a fixed constraint and carry modal analysis, and the modal analysis data are compared by using different materials。 The modal analysis is carried out by applying different angular velocity 。 Then the harmonic response analysis is used to determine the response of structure under harmonic loads under known frequency。

In addition,we do the dynamic analysis,and the deformation and end displacement of the blade are analyzed under the condition of a angular velocity or angular acceleration。 Also,for understanding the elastic modulus and velocity of the blade model, we choose the several different data, such as in the same rotational speed, we use different materials and different materials with the same elastic modulus were studied, compared to the total deformation and the displacement of the end point。 So we can get more detailed data, which helps us better blade dynamic analysis。

Keywords: flexible body; centrifugal force; rigid flexible coupling; dynamic tempering; dynamic analysis

目 录

第一章 绪论 1

1。1  课题研究工程背景 1

1。2  国内外研究现状 3

1。3  叶片研究方法 5

1。4  论文内容安排 6

第二章 静力学分析 7

2。1  ANSYS 简单介绍 7

2。2  发动机叶片的静力学分析 8

2。3  本章总结 16

第三章 模态分析 17

3。1  模态分析理论解析 17

3。2  发动机叶片的模态分析