航空发动机风扇叶片振动特性分析

• 作者: 寇海军 张俊红 林杰威
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 航空发动机 风扇叶片 计算流体动力学 有限元方法 振动特性
• 年，卷（期）: 2014,（11）
• 页码范围: 109-114
• 页数: 6页
• 分类号: V232.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb201411019

摘要

针对叶片的振动失效关系到整台发动机的工作可靠性的问题,基于振动分析理论,在风扇叶片模态试验的基础上,结合有限元方法建立了叶片振动分析模型;考虑气体与叶片的耦合作用,建立了旋转叶片流道模型;利用计算流体动力学计算了额定工况下的叶片表面气动载荷,并将其引入旋转叶片有限元振动分析中进行了叶片静频、动频和振动响应分析,从而得到叶片在不同转速下的动态响应.分析发现,叶片转速在2 000～3 600 r/min范围内的10个转速点存在谐共振.通过进一步分析10个转速下的叶片振型与动态应力得出:临界转速工况下的振动应力明显高于相邻转速,但共振应力峰值与临界转速并无正相关性;共振应力集中位置受叶片模态振型影响较大,始终出现于叶片前缘并沿叶高方向变化,表明叶片前缘最易发生振动疲劳.研究结果对叶片振动疲劳设计和维护维、修均有一定的指导意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张俊红	天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室	130	981	18.0	24.0
2	林杰威	天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室	14	85	6.0	9.0
3	寇海军	天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室	7	35	3.0	5.0