[发明专利]一种提高载荷保持性的装配结合面形状主动设计方法

摘要

本发明公开了一种提高载荷保持性的装配结合面形状主动设计方法，涉及航空发动机技术领域。该发明以航空发动机装配中的薄壁件螺栓连接为研究对象，建立了螺栓连接的数值分析模型，针对传统方法设计与装配的螺栓连接刚度较大、载荷保持性较差的问题，对螺栓连接件表面的拓扑形状进行设计，可达到降低连接件刚度、提升装配载荷保持性能的目的。本发明能够针对用于航空发动机的螺栓装配连接结构，通过对螺栓连接件结合面形状的设计，达到降低连接刚度、提升装配载荷保持性能的效果。本发明为工程技术人员设计航空螺栓连接件提供了一定的技术支持，能够提升螺栓装配载荷保持性能和可靠性，保障螺栓连接性能满足工程需求。

主权项

1.一种提高载荷保持性的装配结合面形状主动设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立数值分析模型；在初步的航空发动机螺栓装配设计中，根据设计得到的螺栓连接结构的工程模型，建立有待进一步优化设计的螺栓连接数值分析模型；步骤2：确定设计参数设计参数包括设计域、目标函数、设计变量以及设计要求；设计域根据工程需求确定，所期望目标为连接刚度的优化；目标函数为螺栓连接结构的连接刚度，设计变量为结合面的几何形状，设计要求根据工程需求设定；步骤3：分析求解，判断设计结果对步骤1建立的数值模型进行分析求解，提取计算结果中的连接刚度数据，并判断目标函数是否达到设计要求：若达到要求则结束设计过程，当前模型的形状即作为设计结果输出；若未达到要求则进行步骤4，对设计变量进行修改；步骤4：修改设计变量根据步骤3中的分析结果，建立结合面几何形状与连接刚度的映射关系，并进行修改；步骤5：更新数值分析模型根据步骤4获得的修改结果更新数值分析模型，并返回步骤3继续求解；其中步骤3、步骤4、步骤5为设计过程中的一次完整迭代循环；迭代循环至设计结果满足设计要求后停止，由步骤3输出设计结果，优化设计流程结束。