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wp7发动机涡轮部件三维建模(归档资料).rar

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    编号:20181030002725129    类型:共享资源    大小:12.30MB    格式:RAR    上传时间:2018-10-30
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    wp7 发动机 涡轮 部件 三维 建模 归档 资料
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    Civil Aviation University of China本科毕业设计(论文)WP7 发动机涡轮部件三维建模学生姓名: 何 彬 专 业: 飞行器动力工程 学 号: 110141107 指导教师: 张 银 波 所属学院: 航空工程学院 二〇一五年六月中国民航大学本科毕业设计(论文)WP7 发动机涡轮部件三维建模3D Modeling of Turbine Modulefor WP7 Engine学生姓名 :何 彬专 业 :飞行器动力工程学 号 :110141107指导教师 :张 银 波学 院 : 航空工程学院2015 年 6 月中国民航大学本科毕业论文创见性声明本人声明:所呈交的毕业论文是本人在指导教师的指导下进行的工作和取得的成果,论文中所引用的他人已经发表或撰写过的研究成果,均加以特别标注并在此表示致谢。与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献也已在论文中作了明确的说明并表示谢意。毕业论文作者签名: 签字日期: 年 月 日本科毕业设计(论文)版权使用授权书本毕业设计(论文)作者完全了解中国民航大学有关保留、使用毕业设计(论文)的规定。特授权中国民航大学可以将毕业设计(论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计(论文)的复印件和磁盘。(保密的毕业论文在解密后适用本授权说明)毕业论文作者签名: 指导教师签名:签字日期: 年 月 日 签字日期: 年 月 日中国民航大学本科毕业论文I摘 要论文以涡喷-7 发动机(WP7)的涡轮部件为研究对象,研究涡轮部件的组成构件和基本构造。论文首先通过查阅大量文献资料,研究和了解了涡轮部件包括高、低压转子,高、低压涡轮导向器和涡轮机匣等组成构件的大致结构和功能,然后详细讲解了用CATIA 软件对各组成部件的实体建模过程,最后对各组成构件进行了装配仿真。建立好的三维模型可用于 WP7 发动机的研究和教学,很好地解决了教学上由于实践不足出现的问题,丰富了教学资料,让学生对相关部件的结构及装配有更深入的理解。关键词:WP7 发动机;涡轮;三维建模;CATIA中国民航大学本科毕业论文IIAbstractThis paper takes the turbine components of the WP7 engine as the research object, and studies the component and basic structure of the turbine components..Firstly, through literature review, we research and understand the general structure and function of the turbine components including high pressure rotor, low pressure rotor, high pressure turbine nozzle, low pressure turbine nozzle and turbine casing and other components, and then explain in detail the 3D modeling process of the components by using the software of CATIA.at last, we use the CATIA software to completes its assembly and simulation.The 3D modeling can be used for studying and teaching of the WP7 engine. At the same time, 3D modeling technology in teaching widespread application is a fundamental solution to the teaching practice result on the problem of insufficient, enrich the teaching material, allow the students have a deeper understanding about the structure and assembly related components.Key Words: WP7 Engine; Turbine; 3D Modeling; CATIA中国民航大学本科毕业论文III目 录摘 要 ....................................................................................................................................IAbstract ................................................................................................................................II第 1 章 绪论 ........................................................................................................................11.1 课题的研究背景 ...................................................................................................11.2 WP7 发动机介绍 ....................................................................................................11.3 CATIA V5 软件介绍 ..............................................................................................2第 2 章 WP7 发动机涡轮部件 ...........................................................................................32.1 概述 .......................................................................................................................32.2 涡轮组成 ...............................................................................................................32.2.1 高压涡轮转子 ............................................................................................32.2.2 低压涡轮转子 ............................................................................................42.2.3 高压涡轮导向器 ........................................................................................52.2.4 低压涡轮导向器 ........................................................................................52.2.5 涡轮机匣 ....................................................................................................6第 3 章 WP7 发动机涡轮部件三维建模与装配 ...............................................................73.1 建模准备 ...............................................................................................................73.2 建模思路 ...............................................................................................................73.3 各单元体组件建模 ...............................................................................................73.3.1 剖视图的导入 ............................................................................................73.3.2 高压涡轮轴三维建模 ................................................................................83.3.3 高压涡轮盘三维建模 ..............................................................................103.3.4 高压涡轮工作叶片三维建模 ..................................................................123.3.5 低压涡轮轴三维建模 ..............................................................................143.3.6 低压涡轮盘三维建模 ..............................................................................153.3.7 低压涡轮工作叶片三维建模 ..................................................................163.3.8 高压涡轮导向器三维建模 ......................................................................173.3.9 低压涡轮导向器三维建模 ......................................................................263.3.10 涡轮机匣三维建模 ................................................................................273.3.11 封严涨圈等构件三维建模 ....................................................................273.4 模拟装配 .............................................................................................................283.5 涡轮部件装配爆炸图 .........................................................................................28第 4 章 高压涡轮导向器结构分析 ..................................................................................294.1 偏心衬块工作原理 .............................................................................................29中国民航大学本科毕业论文IV4.2 高压涡轮导向器结构分析 .................................................................................304.3 低压涡轮导向器结构分析 .................................................................................30第 5 章 结论 ......................................................................................................................32参考文献 ..............................................................................................................................33致 谢 ..................................................................................................................................34附录:外文翻译资料 ..........................................................................................................35第 1 章 绪论1第 1 章 绪论1.1 课题的研究背景近年来,我国民用航空业经过改革迅速发展,培养学生在航空发动机结构构造方面的知识和分析能力是非常重要的。WP7 发动机作为我国第二代战斗机的发动机,虽然逐渐以及被淘汰,但是涡轮部件的结构特点、设计思路等都是发动机结构设计的基础知识,对于了解和掌握现代民航发动机由很大的借鉴意义。同时,随着计算机技术发展,特别是三维技术的发展,人类使用三维模型表达设计意图成为可能。最近几年来,随着国家信息化带动工业化战略决策的制定及其中航工业数字化技术应用顶层规模的制定,飞机研制数字化的应用有了长足的发展,在某些方面已经接近或者赶上国际先进水平,如在数字样机设计方面,实现了 100%的三维建模和 100%的数字化虚拟装配,在多个飞机型号研制中,已经完全使用数字样机取代物理样机。鉴于航空器材的昂贵价格和保密技术,有些学校没有足够的能力购买先进的航空设备供学生学习参观。这样就会出现在学习和了解发动机工作原理时会出现理论和实际无法联系的问题。本课题运用所学理论知识和相关模型,使用 CATIA 软件,对 WP7 发动机涡轮部件建立三维模型,形成直观可视的立体模型。避免了对航空器材的消耗的同时也能系统的了解发动机涡轮部件的工作原理,方便运用于教学,从而提高了教学进度,加深了学生的理解。1.2 WP7 发动机介绍WP7 发动机是在前苏联 P11Φ-300 发动机的基础上 [1],由我国航空工业界研制而成。主要安装于歼七和歼八飞机上。该发动机是由轴流式压气机、环管型燃烧室、双转子燃气涡轮、加力燃烧室与可调尾喷管四大主要部件组成的喷气式发动机 [2],可作为高空高速歼击机的动力装置。目前,在 WP7 原型机的基础上,通过改进,已经发展了一系列的发动机型号,如 WP7 甲、WP7 乙等。低压压气机为三级轴流式结构,第一、二级盘之间采用盘轴连接式的结构。第二、三级盘和低压轴组成了盘、鼓、轴混合式的转子结构,二 、三级盘都是利用盘心孔孔内圆柱面定心与低压轴上。高压压气机也为三级轴流式结构 [3]。轮盘与高压转子后轴颈连接成不可拆卸的盘鼓混合式结构,各盘鼓间采用径向销钉连接并传递扭矩。 燃烧室由 10 个直流式气膜式冷却火焰筒、燃烧室机匣、环形扩压强、隔热屛、中国民航大学本科毕业论文2联焰管喷嘴组成 [4]。加力燃烧室由扩压强、火焰稳定器、输油圈、加力燃油喷嘴及预燃式和带可调喷口的加力筒组成。WP7 发动机的尾喷为可调节的收敛性尾喷管 [5]。1.3 CATIA V5 软件介绍CATIA 是英文 Computer Aided Three-Dimensional Interface Application 的缩写。CATIA 是法国达索公司旗下的 CAD/CAE/CAM 一体化软件。 CATIA 的产品开发商Dassault Aviation 是世界著名的航空航天企业,成立于 1981 年。其产品以幻影 2000和阵风战斗机最为著名。而如今其在 CAD/CAE/CAM 以及 PDM 领域内的领导地位,已得到世界范围内的承认 [6]。模块化的 CATIA 系列产品旨在满足客户在产品开发活动中的需要,包括风格和外型设计、机械设计、设备与系统工程、管理数字样机、机械加工、分析和模拟。CATIA 产品基于开放式可扩展的 V5 架构。通过使企业能够重用产品设计知识,缩短开发周期,CATIA 解决方案加快企业对市场的需求的反应。自 1999 年以来,市场上广泛采用它的数字样机流程,从而使之成为世界上最常用的产品开发系统。CATIA 系列产品在八大领域里提供 3D 设计和模拟解决方案:汽车、航空航天、船舶制造、厂房设计、建筑、电力与电子、消费品和通用机械制造 [7]。CATIA 源于航空航天工业,被应用于开发虚拟的原型机,其中包括 Boeing 飞机公司(美国)的Boeing 777 和 Boeing 737,在 Boeing 777 项目中,应用 CATIA 设计了除发动机以外的 100%的机械零件。并将包括发动机在内的 100%的零件进行了预装配。由于应用 CATIA,Boeing 777 项目与传统设计和装配流程相比较,节省了 50%的重复工作和错误修改时间。CATIA 提供了完备的设计能力:从产品的概念设计到最终产品的形成,以其精确可靠的解决方案提供了完整的 2D、3D、参数化混合建模及数据管理手段,从单个零件的设计到最终电子样机的建立;同时,作为一个完全集成化的软件系统,CATIA 将机械设计,工程分析及仿真,数控加工和 CATweb 网络应用解决方案有机的结合在一起,为用户提供严密的无纸工作环境,特别是 CATIA 中的针对汽车、摩托车业的专用模块,使 CATIA 拥有了最宽广的专业覆盖面,从而帮助客户达到缩短设计生产周期、提高产品质量及降低费用的目的 [8]。本课题是基于 CATIA V5 R20 版为平台,对 WP7 发动机涡轮部件进行三维建模,主要用到的是功能是零部件设计模块和装配模块。
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