轉(zhuǎn)子系統(tǒng)積油故障的仿真研究.pdf

1、轉(zhuǎn)子系統(tǒng)腔體內(nèi)常貯有或泄漏入液體，構(gòu)成了積液轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。如航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的鼓筒段及軸的內(nèi)腔，由于設(shè)計(jì)不當(dāng)或工作失常，積液故障時(shí)有發(fā)生。只要有少量的內(nèi)腔積液，就會(huì)顯著地影響轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)特性。
　　 在本文中，首先利用有限元法對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了分析，建立了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的剛?cè)峄旌咸摂M樣機(jī)模型，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證來(lái)修正模型。在此基礎(chǔ)上，建立具有積油的虛擬樣機(jī)模型，進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真，定性地分析了積油對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響和積油的運(yùn)動(dòng)情況

2、，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。取得如下成果：
　　 (1)對(duì)某航空發(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行了建模，并用ANSYS和MATLAB語(yǔ)言編制程序，求解簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的前四階固有頻率和振型，為下文建立的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)虛擬樣機(jī)模型分析做準(zhǔn)備。
　　 (2)利用SOLIDWORKS建立簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的三維實(shí)體模型，導(dǎo)入到多體動(dòng)力學(xué)軟件MSC.ADAMS中，并將轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)換為柔性體，建立簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)模型，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)虛擬樣機(jī)模型

3、進(jìn)行了有效的修正，使轉(zhuǎn)子系統(tǒng)虛擬樣機(jī)模型具有良好的仿真精度。
　　 (3)在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的積油盤(pán)中，充入少量的油，形成了具有積油的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察具有積油的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在低轉(zhuǎn)速和一階臨界轉(zhuǎn)速附近時(shí)，積油在積油盤(pán)腔體內(nèi)的分布情況。
　　 (4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察到的積油的分布情況，對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的積油進(jìn)行簡(jiǎn)化，在保證流體的質(zhì)量和密度不變的情況下，設(shè)流體的流型不變。建立具有積油的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)虛擬樣機(jī)模型。進(jìn)行了積油故障轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真，