可调静子叶片(Variable Stator Vane,简称VSV)作为飞机发动机中的重要组成部分,在调节叶片使气流合理流入发动机方面具有重要的作用。气流的不合理流入会使发动机出现喘振,轻则引起发动机故障,重则导致发动机熄火,严重威胁到飞行安全。叶片在调节过程中出现的卡滞问题,即为本文的主要研究问题。基于现有VSV系统中的叶片调节机构,对机构零部件间的相对位置关系,运动关系,装配类型进行详细了解,依据测量出的实际尺寸结合三维建模软件CATIA建立了叶片调节机构的三维模型。三维模型建好后使用动力学仿真软件ADAMS对叶片调节机构进行动力学仿真。通过分析机构在运动过程中的摩擦力变化曲线,得到摩擦力峰值出现的时间点及机构对应的运动位置。对曲线分析后发现叶片调节机构在运动过程中,摩擦力峰值的出现具有周期性,即导向轴运动到导向板两端时,这为后期优化卡滞问题提供了参考。基于弹性力学及有限元理论建立了叶片调节机构的有限元模型,使用Hyper Mesh与ABAQUS对叶片调节机构有限元模型进行联合仿真。首先使用Hyper Mesh对叶片调节机构的三维模型进行有限元前处理,随后使用ABAQUS对其进行有限元分析。提取机构运动过程中出现的应力云图及应力变化曲线。通过使用USB采集卡,采集程序,应变片等测试设备对机构运动时产生的应力变化进行采集。对比分析有限元分析及实验测得的应力变化曲线发现二者应力的数量级与变化规律大致吻合,证明了叶片调节机构三维模型的正确性,动力学仿真结果即得到的摩擦力变化曲线有效。最后通过叶片调节机构的结构优化达到优化卡滞的目的。通过改变机构的运动方式与关键零件结构,即将运动方式由曲面运动转为平面运动,调节环状态由弯曲转为竖直,导向板凹槽由弯曲槽转为水平槽,并对机构的外壳进行了优化以确保对结构进行改变时仍能满足机构的原有大小。优化后的叶片调节机构再次进行动力学分析得到摩擦力变化曲线。对比分析优化前后的摩擦力变化曲线发现摩擦力峰值数量减少,数值大大降低,证明叶片调节机构结构优化成功,卡滞问题得到优化。