薄壁机匣螺栓联接结构安装边密封性优化研究

刘爽

摘 要：对于航空发动机机匣而言，对开机匣为常见的结构形式，对开机匣安装边采用螺栓连接方式，而机匣前后连接也常采用螺栓连接。為精准地模拟该结构对发动机机匣安装边产生的影响，文中使用了ANSYS Workbench有限元软件进行模拟计算，通过预紧力不同的取值，获得关于螺栓预紧力、等效应力以及应力强度之间关系的相关曲线；计算出安装边厚度、高度以及螺栓在安装边上分布位置三种参数对该结构应力产生的影响规律，从而为发动机机匣安装边设计提供依据。

关键词：发动机机匣；螺栓连接；密封性

中图分类号：TH136 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）13-0065-02

薄壁机匣安装边螺栓连接结构强度及密封性计算比较复杂，所以合理地简化建立的模型，尤其是螺栓联接结构的简化，降低划分的网格数量，减小计算量，准确地模拟薄壁机匣结构的边界条件，尽可能模拟该结构的实际情况。所以研究该结构强度及密封性计算方法对于理论研究和工程应用具有实际意义。

1 初始模型强度分析

1.1 机匣螺栓连接结构初始模型

将某发动机对开机匣进行如下简化：选取机匣的五分之一作为计算模型，即从安装边到角向36°范围内，这可使计算量最小化。考虑边缘效应对纵向安装边缘的对称中心轴的影响，模型上装配上四个螺栓。螺栓模型根据十二头螺栓尺寸进行了简化。具体模型情况可见下图1。

选择单元类型为SOLID 186单元。选用M8螺栓，采用预加载荷单元法模拟螺栓预紧载荷。……