带粘弹性阻尼涂层叶片振动特性分析方法研究

发布时间：2023-04-26 02:57

　　叶片作为航空发动机的关键部件,其结构的可靠性直接关系到整个发动机能否可靠运行。有研究表明,叶片的高周振动应力是导致叶片失效的主要因素之一。而粘弹性材料具有很好的阻尼特性,将其涂覆在叶片表面可以有效地抑制叶片的振动,其材料力学性能独特,因此必须对带粘弹性阻尼涂层叶片的振动特性进行分析。本文针对带粘弹性阻尼涂层叶片开展了以下几个方面的研究:1)根据实际研究叶片的尺寸特点将叶片简化为复合薄板结构,针对传统模态应变能法在复合结构阻尼预估方面的不足之处,推导了一种修正的模态应变能法,并对修正模态应变能法进行了适用性研究,研究结果表明:在大阻尼差的情况下修正模态应变能法对传统方法改进效果更明显。2)提出了考虑频率依赖性的粘弹性复合结构振动特性分析方法,即采用基于修正模态应变能法的迭代分析方法对粘弹性复合结构的振动特性进行预估。通过与传统复特征值迭代法进行对比,结果表明本文建立的修正方法比传统方法误差小,计算效率高,具有一定的可行性和优越性。3)计算分析发现,增加粘弹性阻尼层后,复合板的固有频率均有所下降,但固有振型无明显改变,结构的模态损耗因子变化趋势与材料的损耗因子变化趋势相似,但峰值频率却向高...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
缩略词
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 粘弹性本构模型
        1.2.2 阻尼复合结构的分析方法
    1.3 本文主要研究内容
第二章 粘弹性复合板阻尼预估方法
    2.1 引言
    2.2 薄板动力学建模
        2.2.1 薄板横向自由振动精确解
        2.2.2 基于Matlab的薄板振动有限元解
        2.2.3 算例分析
    2.3 经典模态应变能法
        2.3.1 模态应变能基本理论
        2.3.2 模态应变能的计算
        2.3.3 经典模态应变能法原理
    2.4 一种修正的模态应变能法
        2.4.1 修正模态应变能法原理
        2.4.2 修正模态应变能法求解流程
        2.4.3 修正模态应变能法的适用性研究
    2.5 本章小结
第三章 粘弹性复合板动力学特性分析
    3.1 引言
    3.2 修正模态应变能法求解频率依赖性复合结构固有特性
        3.2.1 迭代法求解固有特性
        3.2.2 基于修正模态应变能法的迭代法求解损耗因子
    3.3 复特征值迭代法求解频率依赖性复合结构固有特性
        3.3.1 特征向量增量法原理
        3.3.2 考虑频率依赖性的特征向量增值法求解流程
    3.4 算例分析
        3.4.1 固有频率计算结果
        3.4.2 模态损耗因子计算结果
    3.5 考虑频率依赖性的粘弹性复合板谐响应分析
    3.6 本章小结
第四章 粘弹性复合结构减振实验
    4.1 引言
    4.2 粘弹性复合结构模态实验
        4.2.1 模态实验概述
        4.2.2 实验设备与方法
        4.2.3 实验数据处理
        4.2.4 实验数据分析
    4.3 粘弹性复合结构减振特性分析
    4.4 本章小结
第五章 带粘弹性阻尼涂层叶片设计
    5.1 引言
    5.2 带粘弹性阻尼涂层叶片结构
    5.3 带粘弹性阻尼涂层叶片的振动特性分析
    5.4 涂层参数对叶片振动特性影响
        5.4.1 粘弹性涂层厚度影响
        5.4.2 粘弹性涂层涂覆方式影响
        5.4.3 粘弹性涂层材料影响
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果和发表的论文



本文编号：3801597