帶冠葉盤(pán)干摩擦阻尼減振特性研究.pdf

1、隨著航空工業(yè)的發(fā)展，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)推重比等性能的要求越來(lái)越高。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪前溫度也越來(lái)越高，對(duì)渦輪的材料、結(jié)構(gòu)等的設(shè)計(jì)需求更加重要。渦輪葉片在高溫高壓氣流中，產(chǎn)生的振動(dòng)易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疲勞和斷裂。葉片的振動(dòng)可以通過(guò)干摩擦阻尼結(jié)構(gòu)來(lái)抑制，葉冠、凸肩、緣板等結(jié)構(gòu)不但簡(jiǎn)單有效，而且效果顯著。深入研究葉片及葉盤(pán)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性，研究葉冠干摩擦阻尼結(jié)構(gòu)在降低葉片共振幅值，改變?nèi)~片共振頻率方面的規(guī)律，具有極其重要的理論意義和實(shí)際意義。本文運(yùn)用有限元的方法，

2、建立三維B-B(Blade to Blade)干摩擦模型，同時(shí)編制葉盤(pán)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)分析程序。運(yùn)用程序?qū)Σ煌~盤(pán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論計(jì)算，分析不同參數(shù)對(duì)帶冠葉盤(pán)結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的影響規(guī)律。研究了新的干摩擦模型下，帶冠葉片組及葉盤(pán)整體系統(tǒng)的減振特性。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在三維整體-局部統(tǒng)一滑動(dòng)模型的基礎(chǔ)上，將干摩擦阻尼模型從B-G(Blade to Ground)模型拓展到B-B(Blade to Blade)模型。⑵將干摩擦阻尼等效為

3、平方阻尼，引入非線性因素，并推導(dǎo)了運(yùn)用此方案時(shí)的新的等效剛度和等效阻尼，將其應(yīng)用到振動(dòng)響應(yīng)分析程序中。⑶利用ANSYS軟件的諧響應(yīng)分析功能，結(jié)合VC++和APDL語(yǔ)言，編寫(xiě)了對(duì)應(yīng)于不同葉片、葉盤(pán)的振動(dòng)響應(yīng)分析程序。對(duì)平行冠葉片組、鋸齒冠葉片組及鋸齒冠葉盤(pán)扇區(qū)進(jìn)行算例分析，分析其干摩擦阻尼減振特性。⑷改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案，運(yùn)用激光測(cè)振的方法，對(duì)45°鋸齒冠葉片進(jìn)行了減振實(shí)驗(yàn)，提高了振動(dòng)響應(yīng)的測(cè)量精度，并獲得了45°鋸齒冠葉片的干摩擦阻尼減振特性