柔性转子动平衡及转子动力特性的研究

发布时间：2020-05-12 15:33

【摘要】：航空发动机尤其是高速旋转的微型涡喷发动机,不平衡是造成转子振动过大以及产生噪音的主要原因之一,直接影响发动机的工作性能和使用寿命。因此,研究转子特别是柔性转子动平衡技术对航空发动机具有重要的意义。 本文对影响系数法中的最小二乘法进行改进,提出了限制配重的最小二乘法和基于遗传算法的最小二乘法,前者可以使平衡配重量小于允许值,后者可以计算出平衡配重量和残余振动值的集合最优值,并在 ZT-3 型转子振动模拟试验台上进行了柔性转子的动平衡试验,验证了基于遗传算法的最小二乘法的优越性。当平衡面相关或近似相关时会造成平衡面配重量过大而导致平衡失败,利用Schmidt 正交分解法和奇异值分解算法剔除和消除了相关平衡面。利用振动问题中等效线性化的原理,计算平衡转速下支承的等效刚度值,解决了非线性支承转子动平衡的问题。基于动平衡原理,平衡了微型发动机向心涡轮转子和离心压气机转子,取得了较好的效果。 柔性转子动平衡需要在临界转速附近进行,因此对转子的临界转速进行了计算。根据有限元法的原理,编写了计算转子临界转速的程序,并与 ANSYS 软件的计算结果进行对比验证。利用编制的程序对 Sonic8000 微型发动机转子的不平衡响应进行计算,确定了转子的动平衡精度。
【图文】：

柔性转子动平衡及转子动力特性的研究优化方法（本文采用遗传算法）求U 取最小值时的等效线性。k例分析自由度无阻尼系统的自由振动方程如下：3mx kx k x0 + + = m = 0.01kg ， m， ,初始条件3k =2.5 N/m*k = 0.4 N/x (0) = m /s，取时间范围为 0～2 s ，时间间隔 t 为 0.01 。用上述单自化方法计算出来的等效后的刚度系数为s3.5969 /eqk = N m，非的线性响应对比情况如图 5.1 所示：

南京航空航天大学硕士学位论文10 ×10 N/3m 。初始条件：x (0) = 0.015m，，x (0) = 0 m /s，取时间范 间 间 隔 为 0.01 。 计 算 得 到 线 性 等 效 后 的 刚 度 系，非线性响应与等效后的线性响应如图 5.2 所示 t s5648 10 /× N m
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH113

【引证文献】

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本文编号：2660436