基于循环对称结构模态分析理论,建立了螺旋桨整体结构振动特性仿真分析方法。选取某两桨叶定距航空螺旋桨为分析对象,在ANSYS软件中建立起螺旋桨整体结构振动特性分析的三维有限元模型。首先计算结构在不转动工况下的固有振型和频率,然后计算其在常用转速工况下离心、气动载荷同时作用时的振型和频率。分析计算结果,发现螺旋桨整体结构同一阶次频率下存在对称型和反对称型振型,但不能同时出现,呈现量子态特点;并得到外载荷对振型、频率的影响规律以及共振曲线。该方法大大降低了求解规模,可应用到其他多桨叶、变距螺旋桨整体结构振动特性的工程计算中去。

为了提高引射模态火箭射流引射抽吸能力和发动机性能,利用全流道一体化数值模拟方法,针对马赫数为0.8飞行状态,研究了主次流总压比对引射空气流量、气动壅塞的影响规律,结果表明:在低总压比条件下,提高主次流总压比,可提高火箭射流的引射抽吸能力,引射空气流量增大;随着总压比的进一步提高,欠膨胀的火箭射流超声速势核区会挤压引射空气流道,冲压燃烧室反压前传导致引射空气流量降低;主次流总压比高于350,火箭射流会将引射空气流道堵塞,产生气动壅塞,引射空气流量降低为零。在一定范围内,提高主次流总压比有利于提高引射模态发动机性能。

选取某水平对置四缸航空活塞发动机的凸轮轴为分析对象,在介绍模态分析基本理论的基础上,采用ANSYS Workbe nch软件平台对凸轮轴进行三维实体建模和有限元分析,选取Block Lanczos法计算了该凸轮轴前10阶固有频率和振型,对计算结果进行分析发现了该凸轮轴固有模态的规律。为该凸轮轴的后续结构分析和排除故障提供依据的同时,也为其他多汽缸活塞发动机凸轮轴的固有模态分析提供了便于工程应用的方法。

基于结构模态分析基本理论,建立两级燃油泵转动部件装配体结构耦合振动特性仿真分析方法。选取民航发动机上常用的两级燃油泵转动部件为分析对象,基于通用有限元软件平台建立其耦合振动特性分析的三维有限元模型,考虑工作转速范围内各零件间的实际连接情况,在能够线性求解的前提下,使相互接触零件的质量-刚度分布成为彼此振动的边界条件,同时又能计入相互接触零件间应力状态对振动特性的影响。利用该模型,计算了转动部件装配体结构在各转速工况下耦合振动的振型和频率,并结合其工作情况,画出共振特性曲线。分析发现了外载荷对结构耦合振动特性的影响规律及振动薄弱环节,在结构和维护上给出相应措施,以提高该两级燃油泵整体可靠性。

有限元分析软件ANSYS具有精确的解算器，而软件UG具有良好的前处理即三维建模、有限元网格划分及载荷施加能力，若将两者完美地结合起来就可以很好地解决有限元分析问题。在UG中首先建立了某型航空发动机高压涡轮盘的三维实体模型，然后进入其高级仿真模块，建立了涡轮盘的三维有限元模型。从UG中导出ANSYS的输入文件，再将此文件导入ANSYS中进行振动特性分析，实现了两者的完美结合，对航空发动机的动力分析有一定参考价值。

基于ANSYS软件对某型航空发动机高压压气机第一级转子叶片的振动特性进行了分析研究,建立了叶片的三维有限元模型,采用分块Lanczos法,计算得到了叶片在发动机常用工况转速下的各阶自振频率、相应振型及振动应力分布,找出了应力较大的薄弱区域。最后考虑了高压压气机进口导流叶片后形成的气流尾迹对此级转子叶片的激振影响,得到该级转子叶片的共振图,结果证明该转子叶片在常用工况转速下,不会因为进口导流叶片后的气流尾迹引发共振。为叶片的后续结构分析、实验及振动排故提供了必要的数值依据。