轉(zhuǎn)子是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要構(gòu)件,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)能否安全、可靠地工作有非常重要的影響。某小型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)低壓轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,是一個(gè)超兩階彎曲臨界轉(zhuǎn)速工作的高速柔性轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)的難度很大。本文以某小型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象,開(kāi)展了多盤(pán)多支點(diǎn)高速柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究。首先分析了典型柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子支承方案和支承結(jié)構(gòu),借鑒其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)理念,分析了某小型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)低壓轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特征,采用解析法推導(dǎo)了該轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程,確定了動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)參數(shù)。結(jié)合轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),建立了有限元計(jì)算模型,運(yùn)用SAMCEF/ROTOR軟件對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性進(jìn)行了計(jì)算和分析,結(jié)果表明:轉(zhuǎn)子需超兩階臨界轉(zhuǎn)速工作,為典型的高速柔性轉(zhuǎn)子。基于動(dòng)力特性隨各設(shè)計(jì)參數(shù)的變化規(guī)律,確定了彈性支承分布、彈性支承剛度選取和支點(diǎn)布局方案,完成了該轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)。在高速旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)器上開(kāi)展了低壓轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性試驗(yàn)研究,完成了前兩階臨界轉(zhuǎn)速的試驗(yàn)驗(yàn)證,臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果具有較好的一致性;針對(duì)低壓轉(zhuǎn)子在大狀態(tài)時(shí)撓度較大的情況,開(kāi)展了高速動(dòng)平衡試驗(yàn)研究,取得了良好效果。文中取得的研究成果已應(yīng)用在某小型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)低壓轉(zhuǎn)子的設(shè)... 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

800發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

圖 4 JT9D 發(fā)動(dòng)機(jī)的支承方案（LP：0-1-1；HP：1-1-0）Fig.4 Supporting Scheme of JT9D Engine（LP：0-1-1；HP：1-1-0）圖 5 PW4000 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的支承方案（LP：0-2-1；HP：1-1-0）Fig.5 Supporting Scheme of PW4000 Turbofan Engine（LP：0-2-1；HP：1-1-0）于現(xiàn)代雙轉(zhuǎn)子渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)低壓軸，雖然軸較細(xì)長(zhǎng)（要穿過(guò)高壓軸），較大，但是由于加工精度的不斷提高以及轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力設(shè)計(jì)水平的提渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓轉(zhuǎn)子采用3支點(diǎn)支承，并用剛性聯(lián)軸器連接（見(jiàn)圖5

圖 4 JT9D 發(fā)動(dòng)機(jī)的支承方案（LP：0-1-1；HP：1-1-0）Fig.4 Supporting Scheme of JT9D Engine（LP：0-1-1；HP：1-1-0）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力特性的研究[J]. 李治華,任華,羅中勇,孔祥偉.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2013(12)
[3]航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)效率評(píng)估參數(shù)及計(jì)算方法[J]. 馬艷紅,陳璐璐,張大義,洪杰.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2013(07)
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[5]整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的評(píng)估方法——結(jié)構(gòu)效率[J]. 張大義,馬艷紅,梁智超,洪杰.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2010(10)
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[7]基于不平衡加速響應(yīng)信息的柔性轉(zhuǎn)子雙面平衡[J]. 黃金平,任興民,鄧旺群,劉婷婷.  航空學(xué)報(bào). 2010(02)
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[9]轉(zhuǎn)子支承動(dòng)剛度對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性的影響分析[J]. 洪杰,王華,肖大為,陳萌.  航空發(fā)動(dòng)機(jī). 2008(01)
[10]轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡影響系數(shù)法改進(jìn)[J]. 鄧?yán)聿?程禮,李全通,龍霓東.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2007(05)

博士論文
[1]航空發(fā)動(dòng)機(jī)柔性轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性及高速動(dòng)平衡試驗(yàn)研究[D]. 鄧旺群.南京航空航天大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3620476