一种求解含围带阻尼成圈叶片振动响应的高效方法

发布时间：2017-12-02 18:14

  本文关键词：一种求解含围带阻尼成圈叶片振动响应的高效方法

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【摘要】：针对含围带阻尼成圈叶片的非线性振动响应计算时自由度多、迭代求解计算量大的问题,综合波传动法、高阶谐波平衡法及Receptance法推导了一种求解含围带阻尼成圈叶片振动响应的高效方法。根据成圈叶片结构周期对称的特点,采用波传动法,将含围带阻尼成圈叶片降阶为一个基本扇区进行振动分析,接触面的非线性摩擦力可由单个扇区的位移结合干摩擦模型求得;将降阶后单个扇区的时域振动微分方程由高阶谐波平衡法转化为频域代数方程,通过叶片正则振型的正交性对频域的振动方程进行解耦,并利用叶片局部非线性的特点对非接触面上的线性自由度进一步缩聚,从而减少非线性迭代的规模,提高计算效率。算例结果表明:采用所提求解方法的响应计算结果与采用整体模型的结果相差小于0.33%,计算时间缩短为原来的10%,验证了该方法的正确性、高效性,同时采用该方法研究了真实围带阻尼叶片的非线性振动响应。
【作者单位】： 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室;西安建筑科技大学环境与市政工程学院;西安热工研究院有限公司;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51275385)
【分类号】：TK14
【正文快照】： 为了避免透平机械发生高周疲劳,叶片系统经常采用干摩擦阻尼结构来增加阻尼以减小叶片的振动幅值[1-2]。叶片振动过程中,干摩擦阻尼结构利用接触面之间振动产生的相互摩擦来消耗振动能量,降低振动水平。干摩擦阻尼结构的存在使叶片系统成为变刚度、变阻尼的非线性动力学系统。

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本文编号：1245820