航空发动机叶片刚柔耦合动力学分析

• 作者: 吴胜宝 廖连芳 章定国 郑彤
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 航空发动机叶片 一次近似耦合模型 零次近似耦合模型 刚柔耦合
• 年，卷（期）: 2014,（23）
• 所属期刊栏目: 机械学 -- 机械动力学
• 页码范围: 42-49
• 页数: 8页
• 分类号: O313
• 字数: 5530字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2014.23.042

摘要

航空发动机叶片是航空发动机重要零件之一，常常因共振而导致断裂失效。传统航空发动机叶片的振动特性分析普遍基于零次近似耦合动力学模型，该模型忽略了动力刚化项，得到的结果具有一定局限性。为了更加准确地分析高速转动的航空发动机叶片的振动特性，对叶片刚柔耦合动力学问题进行了研究。将叶片简化为柔性薄板，考虑面外变形和面内变形，并计入了面外变形引起的面内变形，即变形耦合项。采用假设模态法描述叶片的变形，运用拉格朗日动力学方程建立了做三维空间大位移运动的柔性叶片一次近似耦合动力学方程。同时采用多体系统动力学软件MSC.ADAMS对旋转叶片的动力学性态进行了研究，并将所得的叶片动力学理论模型结果和ADAMS的结果进行了比较。结果显示一次近似耦合模型理论结果与实际结果相符，而ADAMS和零次近似耦合模型在叶片高转速时仿真结果存在缺陷。基于所得的叶片一次近似耦合模型，对叶片振动频率、“频率转向”和“振型转换”问题进行了分析，验证了所提出的方法的可行性。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	章定国	南京理工大学理学院	74	911	18.0	26.0
2	吴胜宝	中国运载火箭技术研究院研究发展中心	26	160	5.0	12.0
3	郑彤	南京理工大学理学院	3	34	3.0	3.0
4	廖连芳		6	106	4.0	6.0