葉片振動及碰摩響應(yīng)研究.pdf

1、航空發(fā)動機(jī)作為飛機(jī)的心臟，被譽(yù)為“人類工業(yè)皇冠上的明珠”。因此，保證航空發(fā)動機(jī)的高效性、安全性和可靠性，對國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和國土安全具有重要的戰(zhàn)略意義。據(jù)世界上最大的保險(xiǎn)公司AllianzInsurance報(bào)道，葉片失效占發(fā)動機(jī)故障失效的42％，其中18.5％由葉片疲勞失效引起，23％由葉片碰摩引起。可見，葉片故障是制約航空發(fā)動機(jī)技術(shù)發(fā)展的突出問題。本文針對航空發(fā)動機(jī)的以上兩種常見葉片故障進(jìn)行了如下研究:
　　1.探索了轉(zhuǎn)子

2、渦動對葉尖定時(shí)非接觸式應(yīng)力測量精度的影響，提出了考慮轉(zhuǎn)子渦動對理論到達(dá)時(shí)間影響的葉尖振動位移提取算法，并有效地提高了非接觸式應(yīng)力測量的精度。
　　2.應(yīng)用LS-DYNA隱-顯式分析相結(jié)合的方法，模擬了葉片-涂層碰摩的瞬態(tài)動力學(xué)響應(yīng)過程，并探究了三種不同涂層材料對碰摩葉片響應(yīng)的影響。
　　3.基于大變形理論和有限差分離散求解方法，對碰摩載荷較大時(shí)，葉片的大撓度變形響應(yīng)模式進(jìn)行了研究。通過彈塑性分析，提取了葉片的彎矩、曲率瞬時(shí)分

3、布圖及葉片變形輪廓圖，結(jié)果表明葉片的整個(gè)大變形響應(yīng)過程分為四個(gè)階段。
　　4.研究了非接觸式應(yīng)力測量的葉片動應(yīng)力反演方法?；谌~尖定時(shí)法的測量結(jié)果，結(jié)合有限元仿真分析，建立了葉片振動幅值和振動應(yīng)力之間的關(guān)系，提出了通過葉尖一點(diǎn)振幅反演出整個(gè)葉片的動應(yīng)力的方法。
　　本文以葉片振動疲勞故障和葉片碰摩故障為研究背景，應(yīng)用有限元仿真、數(shù)值分析和實(shí)驗(yàn)研究等科學(xué)手段，對葉片振動及碰摩響應(yīng)進(jìn)行了研究。在葉片振動方面，本文推導(dǎo)了提高葉片振