分布式拉杆转子预紧失谐对固有频率的影响

发布时间：2021-07-18 17:55

　　为研究预紧力失谐对存在大量结合面的分布式拉杆转子固有频率的影响,通过试验分析与有限元结合的方法研究了预紧失谐对固有频率的影响。建立考虑结合面接触刚度的拉杆转子失谐有限元模型并进行模态分析;设计并搭建了分布式拉杆转子固有频率测量试验台,测量在不同失谐情况下拉杆转子的第1阶固有频率,验证有限元模型的准确性。仿真与试验结果表明:拉杆转子的预紧力失谐量相同时,固有频率随失谐拉杆数量的增加而下降;验证了失谐拉杆转子动力学模型的准确性。 

【文章来源】：机床与液压. 2020,48(13)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图1 分布式拉杆转子结构示意

分布式拉杆转子存在的结合面使得转子的结构刚度发生改变,直接影响转子整体的动力学特性。为准确进行动力学分析,需对转子结合面的接触刚度进行等效。看似平整的拉杆转子轮盘结合面在微观条件下实则是两个粗糙的表面,可以将两个粗糙表面的接触问题等效为一个光滑平面与一个具有表面微凸体粗糙面的接触[10]。由于不同的加工工艺,粗糙的表面含有许多微凸体,近似地将单个微凸体等效为半球体,其半径为R。无压力作用的情况下半球体不发生变形,其接触情况如图2(a)所示;在受到一定压力作用发生接触变形δ,其接触情况如图2(b)所示。根据文献[10]的分形接触模型可知,转子轮盘结合面间的法向接触刚度为

为准确进行拉杆转子有限元分析,文中利用固定结合面虚拟材料建模法[11]建立轮盘结合面之间的模型并进行接触刚度等效。将各级轮盘之间的接触面等效为一层具有一定厚度的各项同性虚拟材料,如图3所示。对于含粗糙接触面的装配体,有限元软件不能直接进行动力学分析,须对其进行接触界面等效。外载荷作用的结合面在法向刚度已知时,根据应变能相等原则将接触刚度等效为虚拟材料层弹性模量E进行模型修改,即E=Knh/S。轮盘表面粗糙度为0.8 μm时,其微凸体厚度h1=h2≈0.5 mm[12],则虚拟材料的厚度取h=h1+h2=1 mm。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3290073