2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文裂紋葉片裂紋葉片時變物理時變物理參數(shù)識別及動力學(xué)分析參數(shù)識別及動力學(xué)分析StudiesonTimevaryingPhysicalParametersIdentificationDynamicsAnalysisofCrackedBlades學(xué)科專業(yè):一般力學(xué)與力學(xué)基礎(chǔ)研究生:孫佳興指導(dǎo)教師:曹樹謙教授天津大學(xué)機械工程學(xué)院2016年11月I中文中文摘要摘要航空發(fā)動機壓氣機葉片、渦輪葉片是最重要的關(guān)鍵零件之一,其所處的工作

2、環(huán)境十分惡劣,極易產(chǎn)生疲勞裂紋故障,嚴(yán)重影響發(fā)動機使用安全。因此對葉片在發(fā)生故障時的振動故障研究非常具有工程意義。由于振動過程中裂紋的開合作用,葉片響應(yīng)具有非平穩(wěn)的特性,對裂紋葉片的信號提取和故障診斷提出更高的要求。文獻(xiàn)中對此類問題雖有涉及,但仍顯不足。因此本文以航空發(fā)動機葉片為研究對象,開展了關(guān)于疲勞裂紋故障的一系列研究工作。將葉片簡化為帶裂紋的懸臂梁,通過解析、數(shù)值和實驗等方法研究葉片發(fā)生故障時的振動特性和參數(shù)識別,提出了更符合實際

3、情況的裂紋剛度模型。本文主要工作如下:1.研究橫向貫穿型裂紋懸臂梁,將其一階彎曲振動簡化為一個具有時變剛度和阻尼的單自由度系統(tǒng);搭建實驗臺,用Hilbert變換分析實驗測得的響應(yīng)信號和激勵信號,得到時變剛度和阻尼,并與文獻(xiàn)中余弦剛度模型進行對比;根據(jù)識別結(jié)果進一步對余弦剛度數(shù)模型進行修正,并在一定范圍內(nèi)探究新模型中參數(shù)隨外界條件變化情況。通過數(shù)值計算得到模型改進前后系統(tǒng)的響應(yīng),并與實驗測得的響應(yīng)作對比,結(jié)果表明:由改進余弦剛度模型計算得

4、到的系統(tǒng)響應(yīng)特性與實驗觀察到的現(xiàn)象相一致。2.針對實驗得到的改進余弦剛度模型,通過直接攝動法確定其振動穩(wěn)定性邊界,分析各參數(shù)對穩(wěn)定性的影響;用多尺度法求得參激系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的周期解,解釋實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象,驗證改進余弦剛度模型的正確性;最后通過數(shù)值方法獲得不同系統(tǒng)參數(shù)下的非線性響應(yīng)特征。3.研究含半橢圓型裂紋葉片,通過三維實體單元進行離散,無摩擦接觸模型模擬振動過程中裂紋的呼吸效應(yīng),在簡諧載荷作用下,利用建立的有限元模型,分析懸臂梁的非線性

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