航空发动机结构分析与设计
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课程评价
spContent=该学科是一门集工程热物理、流体、传热、固体、机械、控制科学与工程为一体有较强工程应用背景的学科。通过对典型部件结构的分析,讲授结构所处的载荷环境、结构设计要求、结构设计需要解决的主要矛盾、结构设计特点以及发展趋势,以培养学生综合运用所学过的专业基础知识进行复杂问题分析的能力
—— 课程团队
课程概述

航空燃气涡轮发动机是高度复杂的机电产品,其设计涉及到气体动力学、热力学、燃烧学、传热学、控制科学、固体力学、材料科学与制造等多学科,航空发动机结构就是上述多学科设计的最终体现。本课程以典型航空燃气涡轮发动机为例,分析研究总体结构、部件结构、附件系统的工作原理及组成;通过对典型部件结构的分析,讲授结构所处的载荷环境、结构设计要求、结构设计需要解决的主要矛盾、结构设计特点以及发展趋势。本课程是飞行器动力工程专业的必修课,是本专业课程体系和学生能力培养中不可缺少的部分。

本课程主要培养学生综合运用所学过的专业基础知识进行复杂问题分析的能力,通过本课程的学习,要求学生:

1.掌握典型航空发动机零部件组成、总体结构特点及发展趋势;

2.掌握航空发动机典型零部件结构的工作载荷/环境、结构设计基本要求、需要解决的主要矛盾、结构型式与特点、新材料结构及发展趋势;

    3.掌握航空发动机附件传动系统、滑油系统、空气冷却系统、点火/启动系统和控制系统等的工作原理及基本组成。

授课目标

本课程主要培养学生运用所学过的专业基础知识进行复杂问题分析的能力,要求学生: 1.掌握典型航空发动机零部件组成、总体结构特点及发展趋势; 2.掌握航空发动机典型零部件结构的工作载荷/环境、结构设计基本要求、需要解决的主要矛盾及发展趋势; 3.掌握航空发动机附件系统的工作原理及基本组成。

课程大纲

第一章 绪论

第五节 航空发动机结构设计的基本要求

第二节 航空发动机-飞机的心脏

第一节 学习目的及课程特点

第三节 航空发动机的基本类型

第四节 先进航空发动机 介绍

第二章 发动机受力分析

2-3 气体力计算

2-4 气体力作用于组合件上的扭矩

2-2 作用在各零部件上负荷

2-5 机动飞行时的惯性力与惯性力矩

2-6 发动机设计过程中载荷分类

2-1 载荷在发动机结构设计中的作用

第三章 压气机

3-3 轴流压气机静子

3-2 轴流压气机转子

3-1 压气机综述

3-5 压气机材料

第三章总结

3-4 压气机附属装置

第四章 燃气涡轮

4-1 涡轮概述

4-5 涡轮材料

第四章总结

4-4 涡轮冷却

4-3 涡轮静子结构分析

4-2 涡轮转子结构分析

第五章 燃烧室、加力燃烧室和排气装置

5-3 排气装置

5-1 燃烧室

5-2 加力燃烧室

第六章 航空发动机总体结构

6-5 安装节

6-1 转子支承方案

6-2 联轴器

6-4 静子承力系统

6-3 支承结构

第七章 附件系统

7-3 起动系统

7-4 附件传动系统

7-1 附件系统概述

7-2 滑油系统

预备知识

本课程的主要先修课程主要有:材料力学、理论力学、机械原理、金属工艺学、工程材料学、流体力学、工程热力学、叶轮机原理、燃烧室原理以及航空发动机原理等。本课程学生应熟练掌握前修课程中的基本物理概念,具有结构受力分析、机构自由度分析、气体力计算等能力。


证书要求

需要有学生的姓名、所修学时、所修课程、修读学期,获得的成绩。

参考资料

1.  刘长福,邓明主编.航空发动机结构分析,西北工业大学出版社,2006

2.  陈光主编,航空燃气涡轮发动机结构设计,北京航空航天大学出版社,1988

    3. 航空发动机图册(自编)