含螺栓连接转子系统非线性振动特性研究

发布时间：2019-03-20 20:15

【摘要】：针对航空发动机转子大量采用的螺栓法兰连接,建立了连接结构的力学模型,定性给出了两段转子在相对弯曲时连接部位弯矩的分段线性参数化模型。应用状态空间理论和数值计算方法对一个含螺栓连接的转子系统进行了数值模拟,研究其模态特性和稳态动力学响应。研究表明,分段线性变化连接刚度对中转速段尤其是二阶临界转速附近的模态和稳态动力学响应产生较大影响,而转子系统在低速段和高速段保持相对稳定的、可线性化的运动。分析了预紧力对转子运动特性的影响,发现预紧力对转子系统运动稳定性影响显著,在一定范围内增大预紧力会使系统不稳定加剧,但会缩短不稳定运动的区间范围。
[Abstract]:Aiming at the bolted flange connection widely used in aero-engine rotors, the mechanical model of the connecting structure is established, and the piecewise linear parametric model of the connecting moment of the two-stage rotors under relative bending is given qualitatively. The state space theory and numerical method are used to simulate a rotor system with bolted connections. The modal characteristics and steady-state dynamic response of the rotor system are studied. The results show that the piecewise linear joint stiffness has a great influence on the modal and steady-state dynamic response of the intermediate speed section, especially near the second-order critical speed, while the rotor system remains relatively stable in the low-speed and high-speed segments. Linear motion. The influence of pre-tightening force on rotor motion characteristics is analyzed. It is found that the influence of pretightening force on the motion stability of rotor system is significant. Increasing the pretightening force in a certain range will aggravate the instability of the system, but shorten the interval range of unstable motion.
【作者单位】： 天津大学力学系;天津市非线性动力学与混沌控制重点实验室;天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室;
【基金】：国家973计划资助项目(2015CB057400) 天津市自然科学基金项目(11JCZDJC25400)
【分类号】：V231.92

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本文编号：2444592