渦輪葉片摩擦阻尼減振設(shè)計方法研究.pdf

1、葉片振動故障是發(fā)動機(jī)常見的故障,約占發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)故障的三分之一。利用干摩擦阻尼對葉片進(jìn)行減振是一種簡單而又行之有效的方法,廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)、電站汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等渦輪機(jī)的葉片上,可以有效的限制構(gòu)件的振動應(yīng)力水平。深入研究葉片振動特性及其減振設(shè)計技術(shù),將葉片的振動水平降低到允許的范圍之內(nèi),具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。
　　 本文圍繞渦輪葉片干摩擦阻尼減振機(jī)理開展研究,在現(xiàn)有的干摩擦界面模型基礎(chǔ)上,將對一維運動模型的研究擴(kuò)展

2、到對二維運動模型的研究,通過理論計算,分析了各參數(shù)對葉片的減振特性的影響規(guī)律;并引入循環(huán)對稱的計算方法,使計算整圈葉片的減振特性得以實現(xiàn)。本文主要工作如下:(1)建立了二維整體-局部統(tǒng)一滑動模型,推導(dǎo)了摩擦接觸面等效剛度、等效阻尼的數(shù)學(xué)表達(dá)式。該模型既考慮了系統(tǒng)的粘滯狀態(tài)和整體滑動狀態(tài),又考慮了葉片彎曲扭轉(zhuǎn)振動的耦合,可以計算振動情況比較復(fù)雜的帶干摩擦阻尼裝置系統(tǒng)。
　　 (2)編制了帶阻尼裝置渦輪葉片振動響應(yīng)分析程序(TBVR

3、A),通過算例分析,計算了不同參數(shù)時的帶緣板阻尼塊葉片和帶冠葉片的振動位移幅值曲線,分析了正壓力、外激勵對帶緣板阻尼塊葉片減振效果的影響及正壓力、外激勵、外激勵相位差、接觸角對帶冠葉片減振效果的影響;(3)采用DuplicateSector法,建立了針對循環(huán)對稱結(jié)構(gòu)在簡諧激勵作用下的求解振動響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,并在有限元分析軟件ANSYS中進(jìn)行了二次開發(fā),獲得了相關(guān)的計算程序。將該數(shù)學(xué)模型引入循環(huán)對稱結(jié)構(gòu)的振動響應(yīng)分析中,從而在保證計算精度