Введение
Глава 1. Комплексное прогнозирование прочиостн и деформатнвпости элементов ТНЛ н энергоустановок, критических частот вращения ротора васнекте вибронагруженности »3
1.1. Общие сведения 13
1.2. Вопросы динамики роторов турбомашин 17
1.3. Анализ отраслевых материалов и нормативных документов по динамике роторов турбоагрегатов энергоустановок 25
1.4. Прогнозирование прочности и деформативности элементов ТНЛ ЖРД, энергоустановок и сборки ротора, включая критические частоты вращения , ,,, 31
1.5. База теоретических и экспериментальных данных и оптимизация конструкции элементов агрегатов подачи энергоустановок 35
1.6. Основные задачи, представленные в работе 39
Глава 2. Упруго-демпферные опоры, особенности деформирования и основные краевые задачи 42
2.1. Функциональное назначение, свойства и конструктивное исполнение упруго-демпферных опор., 42
2.2. Система дифференциальных уравнений деформирования гибких упругих элементов УДО ... 45
2.3. Интегрирование системы дифференциальных уравнений. деформирования 48
2.4. Изгибные формы замкнутого кольца и числовые расчеты для первых трёх форм потери устойчивости 54
2.5. Основные виды взаимодействия элементов УДО между собой, жесткими элементами обоймы и специфика краевых задач 60
Глава 3. Метод численного решения основных краевых задач деформирования гибких элементов УДО 64
3-1 Математическая формулировка нелинейной краевой задачи 65
3.2 Алгоритм поиска решения нелинейной краевой задачи 68
3.3 Результаты численной реализации некоторых краевых задач в приложении к возможным конструктивным вариантам исполнения единичных гибких элементов УДО 74
3.3.1 Изгиб замкнутого кругового кольца при действии следящей сжимающей погонной нагрузки 74
3.3.2 Гофрированное замкнутое кольцо при действии следящей внутренней погонной нагрузки 77
3.33 Стандартный упругий элемент, используемый в гнезде УДО, нагруженный кинематически 80
3.4. Основные краевые задачи контактирования гибких элементов 85
3.4.1 Контактирование гибкого элемента с жестким вкладышем подшипника УДО ротора, , 85
3.4.2 Контактирование пібких элементов между собой 89
3.4.3 Инженерное решение задачи деформирования контактирующих гибких элементов и сравнение с нелинейным решением 97
3.4.4 Общий алгоритм решения задачи о деформировании пакета упругих пібких элементов УДО, определение податливости 106
Глава 4 . Оптимизация прочности п деформативности при проектировании и доводке рабочих колес пасосов и турбины энергоустановок с помощью МКЭ„
4.1. Анализ статистики уровней несущей нагрузки рабочих колёс насосов ТНЛЖРД..."... 110
4.2. Постановка краевых задач и их конечно-элементное представление Ill
4.3. Разработанные программные средства реализации МКЭ, их основные характеристики, отладочные задачи 115
4.3.1. Программа реализации расчёта осесимметрнчнога напряжённо-деформированного состояния с учётом анизотропии „ 115
4.3.2. Базовый комплекс программ САПР-82 (ИМАШ АН СССР) на основе трёхмерного конечного элемента, его развитие и отладка и ИЦ Келдыша 120
4.4. Оптимизация рабочего колеса насоса горючего ТНА РД 0120 123
4.4.1. Осесимметричные решения задач прочности и деформативности 124
4.4.2. Трёхмерные решения с учетом свойств циклической симметрии 129
Частоты и формы собственных колебаний РКГТНА РД 0120 133
4.5. Оператор генерации геометрии математической модели рабочих колёс агрегатов подачи на основе минимально необходимой информации полученной при эскизном проектировании 137
Глава 5 Моделирование при определении критических частот составного ротора и раечётно-экепернментальном исследовании конструктивных свойств соединительного узла валов как возможного источника повышенных вибраций "
5.1. Технологическая цепочка проектирования и изготовления модельной роторной системы ТНА ЖРД 147
5.1.1. Алгоритм проектирования модельной роторной системы j„
5.1.2. Инженерная методика моделирования проектируемого ротора по прототипному образцу 150
5.2. Расчетно-теоретическое определение основных геометрических параметров элементов экспериментального ротора, формирующих спектр низших критических частот вращения 152
5.2.1. Методика расчёта критических частот вращения ротора с использованием моделирования на основе МКЭ . 152
5.2.2. Расчёт основных геометрических параметров элементов экспериментального ротора 159?
5.3. Экспериментальное опре дел еиие влияния зазора в соединительном элементе роторов на уровень вибронагруженности модельного ротора , 167
5.3.1. Постановка эксперимента и комплектация испытательной .,.„ установки
5.3.2. Проведение испытаний и сравнение экспериментальных и теоретических результов „ 169
5.4. Постановка задачи проведения численной оптимизации по снижению вибронагруженности ТНА ЖРД при прохождении зон распо ложения критических частот вращения ротора 173
Выводы - 177
Список литературы J78
