可調葉片運動機構的參數化拓撲仿真模型研究

趙雷

（中航工業(yè)沈陽發(fā)動機設計研究所，沈陽110015）

可調葉片運動機構的參數化拓撲仿真模型研究

趙雷

（中航工業(yè)沈陽發(fā)動機設計研究所，沈陽110015）

介紹1種在方案設計階段，基于U G N X的3維設計軟件和EX CEL軟件的壓氣機多級靜子葉片聯(lián)調操縱機構的聯(lián)合設計方法。通過在U G軟件的建模模塊中構建簡單的線條以建立操縱機構的拓撲模型，并將模型輸入運動仿真模塊中，對整套機構進行運動學仿真計算，跟蹤各級傳動關節(jié)的運動規(guī)律，得到仿真數據。將仿真數據在EX CEL軟件中進行分析，綜合擬合、回歸、關聯(lián)度等數據分析手段，得到特定拓撲模型下的輸出規(guī)律。在方案設計階段即可快速建立機構模型并分析影響整套機構運動規(guī)律的關鍵參數，優(yōu)化設計參數、建立操縱機構調節(jié)方程，給后期的工程設計提供基礎。經某型燃氣輪機多級聯(lián)調機構的設計實踐證明，該方法具有高效敏捷，適應面寬，可借鑒性強的特點。

可調葉片；多級聯(lián)調機構；運動仿真；拓撲模型；U G；參數化；航空發(fā)動機

0 引言

壓氣機的可調靜子葉片由作動筒驅動聯(lián)動環(huán)實現級調節(jié)，多級聯(lián)調要求1套操縱機構同時驅動多級聯(lián)動環(huán)，且各級靜子葉片角度的變化符合一定規(guī)律。聯(lián)調操縱機構一般多為4連桿機構，由機架、連桿、搖臂組成，設計的根本問題是根據給定的運動要求選定機構型式，并確定各構件的尺度參數。傳統(tǒng)連桿機構設計有解析法、作圖法、實驗法，但普遍存在工作繁瑣、效率低下、誤差較大的問題，設計輸入即氣動規(guī)律變化時需全盤推倒重做，解析法雖然精確度較高，但構建位置方程相當復雜，計算求解也比較麻煩，難以推廣應用于一般可調機構工程設計中[1]。……