多盘转静子系统轴向摩擦的振动分析

发布时间：2020-10-27 01:26

　　 涡扇式航空发动机的轴向碰摩故障严重影响了飞行器的安全,随着不断提高发动机功重比的要求,随之而来的是发动机转速的提高,动静间隙越来越小,使得轴向碰摩的的危害也越来越严重。为了避免这一危害的发生,在其设计和发展过程中,需要对结构复杂的涡轮风扇的发动机转子进行动力特性分析,从理论上揭示在轴向动静碰摩这一非线性因素影响下的系统的运动规律,为实际应用中消除和避免转静轴向碰摩对航空发动机的破坏性危害提供依据。本论文的工作主要有四个部分: 第一部分:涡扇式航空发动机轴向碰摩模型的建立 本文建立单跨简支支承双盘转静子轴向碰摩物理模型。 第二部分:轴向碰摩点位置分布规律的求解 基于系统振型的复杂性,将振动位移在转子横截面内进行正交分解,综合考虑转子在两个方向上的振动位移,利用弯曲变形理论和微小角位移矢量合成理论获得了轴向碰摩点的分布位置规律并计算出轴向碰撞力; 第三部分:建立系统非线性动力学微分方程 得出建立整个系统的非线性弯扭耦合微分方程所需的相关参数;最后建立了描述单跨简支支承双盘转静子系统轴向碰摩振动时的微分动力学方程,该方程描述了转子弯扭耦合振动和静子横向振动的内在规律。 第四部分:数值分析及结论 进行数值分析,得出系统由无轴向碰摩发生到有轴向碰摩现象发生,以及轴向碰摩程度不同时的振动规律。并求得单一参数变化对系统振动规律的影响。最后对全文进行了总结。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2007
【中图分类】：TH113.1
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外的研究现状
    1.3 本文工作内容和安排
第二章 多盘转静子系统模型的建立
    2.1 前言
    2.2 叶片概述
    2.3 叶盘综述
    2.4 系统建模
    2.5 模型受力分析
    2.6 本章小结
第三章 碰摩点分布规律的确定
    3.1 前言
    3.2 碰摩位置的确定
    3.3 轴向碰摩时碰撞力的求解
    3.4 本章小结
第四章 轴向碰摩时系统动力学分析
    4.1 前言
    4.2 碰摩点线速度分解
    4.3 碰摩点摩擦力求解
    4.4 摩擦力对盘扭矩的求解
    4.5 轴向碰撞力向xy 平面简化
    4.6 力的合成
    4.7 本章小结
第五章 系统动力学微分方程的建立
    5.1 概述
    5.2 转子弯曲动力学微分方程组
    5.3 转子系统扭转动力学方程
    5.4 静子动力学微分方程
    5.5 动力学方程的无量纲化
        5.5.1 稳态的情况
        5.5.2 非稳态的情况
    5.6 本章小结
第六章 数值结果分析
    6.1 稳态运动数值结果分析
        6.1.1 无碰摩情况的幅频曲线
        6.1.2 临界转速附近的轴向摩擦运动规律分析
    6.2 非稳态数值结果分析
2时系统运动分析'>        6.2.1 角加速度 0.1rad/s²时系统运动分析
2时系统运动分析'>        6.2.2 角加速度1rad/s²时系统运动分析
2时系统运动分析'>        6.2.3 角加速度4rad/s²时系统运动分析
    6.3 本章小结
第七章 全文总结
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢

【引证文献】

相关博士学位论文 前1条

1 张昆鹏;转子系统的降维及非线性动力学研究[D];天津大学;2011年

本文编号：2857813