考慮榫連結(jié)構(gòu)接觸的旋轉(zhuǎn)葉片動力學(xué)特性研究.pdf

1、燃?xì)廨啓C(jī)是一項多技術(shù)集成的高新科技產(chǎn)品，是典型的復(fù)雜旋轉(zhuǎn)機(jī)械。依靠榫連結(jié)構(gòu)相連的輪盤-葉片轉(zhuǎn)子系統(tǒng)作為燃?xì)廨啓C(jī)的核心部件，它的性能直接影響著燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性和穩(wěn)定性。由于旋轉(zhuǎn)葉片要在極其惡劣的環(huán)境中長期反復(fù)運(yùn)行，所以輪盤-葉片也是燃?xì)廨啓C(jī)故障多發(fā)零部件之一。因此對于輪盤-葉片系統(tǒng)動力學(xué)特性進(jìn)行研究，對提高燃?xì)廨啓C(jī)性能、耐久性、可靠性以及壽命是十分必要的。
　　本文在對輪盤-葉片系統(tǒng)榫連結(jié)構(gòu)的接觸特性進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對考

2、慮榫連結(jié)構(gòu)接觸的輪盤-葉片系統(tǒng)動力學(xué)特性進(jìn)行了深入研究。
　　首先，建立了考慮榫連結(jié)構(gòu)接觸的輪盤-葉片幾何模型及有限元模型，分析了輪盤-葉片系統(tǒng)在不同幾何參數(shù)（榫根倒角、接觸面積、轉(zhuǎn)速）、不同接觸變量（接觸剛度、摩擦系數(shù)）、不同材料參數(shù)以及不同約束形式下，接觸特性的變化情況，得到相關(guān)結(jié)論，為進(jìn)一步研究考慮榫連結(jié)構(gòu)接觸的旋轉(zhuǎn)葉片振動響應(yīng)提供理論支持。
　　其次，在氣動載荷的作用下，考慮離心剛化、旋轉(zhuǎn)軟化以及科氏力的影響，采用諧

3、響應(yīng)分析方法，求解系統(tǒng)隨激振頻率變化的幅頻響應(yīng)以及動應(yīng)力響應(yīng)。利用彈簧剛度模擬輪盤剛度，并對彈簧簡化模型進(jìn)行固有頻率以及振動響應(yīng)的分析，與考慮接觸的盤片系統(tǒng)模型以及榫頭固支模型的計算結(jié)果進(jìn)行對比，證明彈簧簡化模型在考慮氣動載荷情況時的簡化可行性以及適用范圍。
　　最后，在碰摩載荷的作用下，采用瞬態(tài)分析方法，分析LS-DYNA碰摩力與簡化的半正弦脈沖力兩種加載形式，對葉片振動應(yīng)力的不同影響，并利用面積等值法對半正弦脈沖力模型進(jìn)行修正