Abstract

The problem of aircraft gas turbine engine computer-aided design is dealt with in the article. An expert system for the selection of materials, coatings and other kinds of preparing surfaces of the main components and assembly units of the aircraft gas turbine engine flow section at the design stage developed on the basis of thermogasdynamic simulation modeling of DVIGw aviation engines is described. The system performs thermal gas calculation of the engine and its main components, develops the most likely structure of the main parts, estimates the thermal state of air-gas channel elements, makes an approximate strength prediction of the main elements and assembly units, analyzes the applicability of the materials from the developed database, generates the list of the most applicable materials, offers possible variants of coatings and heat treatment conditions. A topological model of two-spool mixed flow turbofan with an afterburner chamber for military high-maneuverability aircraft in the developed expert system is presented in the article. Some results of modeling and choosing materials for the main engine parts are presented. It is shown that the expert system can analyze both metallic and composite materials. For composite materials a unidirectional orthotropic composite material is designed on the basis of the composite materials database and its properties at the existing flow temperatures are predicted. The main advantage of using this method is time and labor saving in the process of designing new aircraft engines and their main parts.

Highlights

  • Автоматизированное проектирование авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) – это сложная, актуальная и очень трудоёмкая задача

  • В статье описывается разработанная экспертная система принятия решения при оптимизации конструктивной и силовой схем двигателя и его основных элементов

  • An expert system for the selection of materials, coatings and other kinds of preparing surfaces of the main components and assembly units of the aircraft gas turbine engine flow section at the design stage developed on the basis of thermogasdynamic simulation modeling of DVIGw aviation engines is described

Read more

Summary

Уфимский государственный авиационный технический университет

В данной статье рассматривается проблема автоматизированного проектирования авиационных газотурбинных двигателей. Описывается разработанная на базе системы имитационного термогазодинамического моделирования авиационных двигателей DVIGw экспертная система для подбора материалов, покрытий и других видов подготовки поверхности основных деталей и сборочных единиц проточной части авиационных газотурбинных двигателей на стадии проектирования. При этом решаются задачи прочностного анализа и выбора материала, покрытия и других видов подготовки поверхности основных деталей и сборочных единиц проточной части [1, 2]. В статье описываются разработанная БД и ЭС для термогазодинамического моделирования двигателя и его основных узлов, предварительного прочностного анализа и выбора материалов (в том числе композиционных) основных деталей и сборочных единиц проточного тракта авиационных воздушно-реактивных двигателей. Как показывают результаты моделирования различных узлов авиационных ГТД различных схем и принципов действия, ЭС выдаёт рекомендации по материалам основных деталей и узлов двигателя, близкие к реальной конструкции ГТД, предлагает материалы и покрытия, использованные в реальной конструкции или их аналоги. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента Российской Федерации МК-7183.2015.8

Библиографический список
Информация об авторах
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call