含裂紋葉片的失諧葉盤振動(dòng)特性研究.pdf

1、葉盤結(jié)構(gòu)是燃?xì)廨啓C(jī)的核心部件。理論上它是一種循環(huán)周期結(jié)構(gòu)，但實(shí)際上，由于不可避免的材料缺陷、制造誤差以及使用磨損等因素，往往導(dǎo)致葉片的形狀、剛度和質(zhì)量等參數(shù)沿周向分布不完全相同，引起失諧，失諧可能導(dǎo)致葉盤結(jié)構(gòu)出現(xiàn)振動(dòng)能量局部化，使葉片過(guò)早高周循環(huán)失效，甚至造成災(zāi)難性后果。
　　 本文立足于工程實(shí)際問(wèn)題，對(duì)含裂紋葉片的失諧葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性進(jìn)行了研究。首先，對(duì)裂紋葉片的固有振動(dòng)特性進(jìn)行了理論研究，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析結(jié)果的正確性

2、，從而說(shuō)明本文所采用的裂紋葉片模型具有較高的模擬精度，這為后期的研究工作提供了依據(jù)。然后，針對(duì)葉盤結(jié)構(gòu)的頻率通帶特性，首次提出了振動(dòng)局部化頻率的概念，并發(fā)現(xiàn)失諧葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)局部化與裂紋擴(kuò)展有互相促進(jìn)作用，完善了含單裂紋葉片的失諧葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性。其次，基于集中質(zhì)量葉盤結(jié)構(gòu)模型，研究了含兩個(gè)裂紋葉片的失諧葉盤振動(dòng)特性，并將其振動(dòng)特性與含單裂紋葉片的失諧葉盤振動(dòng)特性比較分析，結(jié)論表明含兩個(gè)裂紋葉片的失諧葉盤結(jié)構(gòu)的局部化振動(dòng)頻率個(gè)數(shù)增加，模態(tài)

3、局部化程度增大，振動(dòng)特性更加復(fù)雜，出現(xiàn)事故的可能性更大，并發(fā)現(xiàn)兩個(gè)對(duì)裂紋深度變化極不敏感的特殊葉片。最后，揭示了裂紋葉片的分布形式對(duì)失諧葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的影響規(guī)律，數(shù)值仿真結(jié)果表明裂紋葉片的分布形式對(duì)失諧葉盤結(jié)構(gòu)的基頻以及模態(tài)局部化程度均有較大影響，當(dāng)兩個(gè)裂紋葉片處于相鄰位置時(shí)，失諧葉盤結(jié)構(gòu)的基頻最小，模態(tài)局部化程度最高，此種分布形式對(duì)葉盤結(jié)構(gòu)損害最大，而離心力對(duì)含裂紋葉片的失諧葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)局部化有減弱作用。以上研究結(jié)論，不僅完善和發(fā)展