叶轮转子碰摩的非线性动力学响应

发布时间：2017-10-30 07:07

  本文关键词：叶轮转子碰摩的非线性动力学响应

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【摘要】：叶轮转子的碰摩是旋转机械的常见故障,严重的碰摩可能导致转子失稳、叶片断裂等后果。针对叶轮转子-机匣的碰摩进行研究,将叶片简化为一端固支的悬臂梁,考虑其在旋转状态下的离心刚化效应,机匣的局部变形采用Hertz模型表征,推导了叶片-机匣接触力的表达式,分析了叶片长度、截面惯性矩、叶片截面积和转速对接触力的影响,结果表明当叶片长度越小、截面惯性矩越大、转速越高接触力越大。基于所得的接触关系,给出了叶轮转子碰摩力模型,对叶轮转子碰摩的稳态响应进行数值模拟,结果表明系统在碰摩时的响应频率主要包括转速激励频率、反向进动频率及其线性组合,叶片的扰动将导致主要响应频率附近出现边频,边频在不同转速情况下存在多种不同形式。当反向进动频率相对于转速近似线性变化时,边频和转速与叶片数目线性相关。
【作者单位】： 中国科学院工程热物理研究所;中国科学院大学;中国科学院轻型动力重点实验室;
【关键词】： 叶轮转子 碰摩 柔性机匣 边频
【基金】：国家自然科学基金(11302223) 国家科技支撑计划资助项目(2012BAA11B01)
【分类号】：TH17
【正文快照】： 碰摩是叶轮机械常见故障之一,碰摩的发生可能导致机匣变形、轴承磨损、叶片断裂甚至转子失稳,最终造成严重的后果。国内外学者针对转子系统的碰摩问题开展了广泛的研究。ZHANG等[1]分析了全周碰摩的精确解和解的稳定域。JIANG等[2]研究了同步全周/部分碰摩运动的稳定性。ZHANG

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本文编号：1116610