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连接界面变形对转子动力特性影响的力学模型

金海 刘继兴 张大义 洪杰

金海, 刘继兴, 张大义, 等 . 连接界面变形对转子动力特性影响的力学模型[J]. 北京航空航天大学学报, 2018, 44(6): 1294-1302. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2017.0440
引用本文: 金海, 刘继兴, 张大义, 等 . 连接界面变形对转子动力特性影响的力学模型[J]. 北京航空航天大学学报, 2018, 44(6): 1294-1302. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2017.0440
JIN Hai, LIU Jixing, ZHANG Dayi, et al. Mechanical models of influence of interface deformation on rotor dynamic characteristics[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2018, 44(6): 1294-1302. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2017.0440(in Chinese)
Citation: JIN Hai, LIU Jixing, ZHANG Dayi, et al. Mechanical models of influence of interface deformation on rotor dynamic characteristics[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2018, 44(6): 1294-1302. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2017.0440(in Chinese)

连接界面变形对转子动力特性影响的力学模型

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2017.0440
基金项目: 

国家自然科学基金 51575022

国家自然科学基金 51475021

详细信息
    作者简介:

    金海  男, 硕士研究生。主要研究方向:转子动力学

    刘继兴  男, 硕士研究生。主要研究方向:航空发动机转子系统振动控制技术

    张大义  男, 博士, 副教授, 博士生导师。主要研究方向:航空发动机振动控制技术

    洪杰  男, 博士, 教授, 博士生导师。主要研究方向:航空发动机转子动力学、航空发动机整机动力学、智能结构与新型阻尼材料等

    通讯作者:

    张大义, E-mail:dayi@buaa.edu.cn

  • 中图分类号: V231.96

Mechanical models of influence of interface deformation on rotor dynamic characteristics

Funds: 

National Natural Science Foundation of China 51575022

National Natural Science Foundation of China 51475021

More Information
  • 摘要:

    针对航空发动机在工作过程中振动量增大且伴随有一定的界面磨损问题,在结构特征分析的基础上建立了三盘转子-支承系统动力学模型,并将接触端面同轴度偏差以及平行度偏差进行参数化描述,基于Lagrange方程得到考虑界面变形的高压刚性转子系统动力学微分方程。结果表明,界面变形将使得刚性转子系统产生附加激振力,同轴度偏差引起的附加激振力幅值与转速平方成正比,仅作用在相应自由度上;平行度偏差引起的附加激振力幅值仅与系统刚度和平行度偏差量有关,与转速无关,且其在支承自由度方向上存在一定分量。

     

  • 图 1  高压转子系统结构简图

    Figure 1.  Sketch of HP rotor system

    图 2  考虑螺栓连接结构的高压转子分析模型

    Figure 2.  Analysis model of HP rotor considering bolted joints

    图 3  接触界面滑移量周向分布不均示意图

    Figure 3.  Schematic of skip circumferential maldistribution of contact interface

    图 4  接触界面平行度偏差示意图

    Figure 4.  Schematic of contact interface parallelism deviation

    图 5  接触端面同轴度偏差对转子系统影响

    Figure 5.  Impact of contact interface coaxial deviation on rotor system

    图 6  转子盘2形心偏移和倾斜示意图

    Figure 6.  Schematic of centroid offset and skew of disk 2

    图 7  同轴度偏差导致的形心偏移和倾斜

    Figure 7.  Centroid offset and skew caused by coaxial deviation

    图 8  接触端面平行度偏差对转子系统影响

    Figure 8.  Impact of contact interface parallelism deviation on rotor system

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-06-30
  • 录用日期:  2017-09-08
  • 刊出日期:  2018-06-20

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