航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為飛機(jī)的“心臟”,而葉盤(葉片-輪盤)在發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)中起著舉足輕重的作用。若葉盤發(fā)生損傷故障,則對(duì)飛機(jī)的安全飛行造成嚴(yán)重威脅。采用合理有效的損傷檢測(cè)方法對(duì)葉盤結(jié)構(gòu)的損傷故障識(shí)別十分關(guān)鍵。針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)葉盤的損傷故障,文章主要從曲率模態(tài)、模態(tài)應(yīng)變能和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證三方面進(jìn)行研究?jī)?yōu)化,為葉盤的故障識(shí)別定位提供依據(jù)。首先,介紹了航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉盤損傷的研究背景和意義,并且對(duì)國(guó)內(nèi)外損傷故障的識(shí)別方法進(jìn)行研究分析,重點(diǎn)介紹了曲率模態(tài)和模態(tài)應(yīng)變能理論,為葉盤的故障識(shí)別定位研究奠定基礎(chǔ),并對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜的葉片結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化,建立三維葉盤模型。其次,根據(jù)振動(dòng)特性理論,建立曲率模態(tài)識(shí)別模型對(duì)葉盤結(jié)構(gòu)的葉身、前緣等不同的損傷位置和不同的損傷程度進(jìn)行識(shí)別定位;提出改進(jìn)的曲率識(shí)別模型,對(duì)葉片的端部損傷故障進(jìn)行識(shí)別研究,取得良好的識(shí)別效果。利用模態(tài)應(yīng)變能理論的損傷識(shí)別方法,推導(dǎo)了基于模態(tài)應(yīng)變能變化率和模態(tài)應(yīng)變能密度差理論對(duì)損傷的識(shí)別機(jī)理,從能量的角度對(duì)結(jié)構(gòu)單元故障進(jìn)行判別,以葉盤模型作為算例進(jìn)行分析,同時(shí)與曲率模態(tài)進(jìn)行對(duì)比,實(shí)現(xiàn)了從多種角度對(duì)葉盤故障的識(shí)別與定位。最后,搭建以葉盤為對(duì)象的振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái),通過(guò)...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究現(xiàn)狀
        1.2.1 葉盤結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展
        1.2.2 結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法的分類
    1.3 本文主要研究的內(nèi)容
第二章 基于有限元的葉盤模型建立
    2.1 有限元理論
        2.1.1 有限元法的基本思想
        2.1.2 ANSYS有限元分析
    2.2 葉盤有限元模型的建立
        2.2.1 葉盤模型分析
        2.2.2 典型葉盤模型的建立
    2.3 本章小結(jié)
第三章 基于曲率模態(tài)及其改進(jìn)的葉盤故障識(shí)別定位
    3.1 曲率模態(tài)理論分析
    3.2 基于曲率模態(tài)的葉盤故障識(shí)別定位研究
        3.2.1 基于位移的損傷識(shí)別定位
        3.2.2 基于頻率的損傷識(shí)別定位
        3.2.3 基于曲率模態(tài)的損傷識(shí)別定位
    3.3 基于改進(jìn)曲率模態(tài)識(shí)別模型的葉盤故障識(shí)別定位
        3.3.1 改進(jìn)曲率模態(tài)識(shí)別模型的建立
        3.3.2 葉片端部故障識(shí)別定位分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于模態(tài)應(yīng)變能理論的葉盤故障識(shí)別定位
    4.1 模態(tài)應(yīng)變能基本理論
        4.1.1 動(dòng)力學(xué)特征方程
        4.1.2 模態(tài)應(yīng)變能理論
    4.2 模態(tài)應(yīng)變能變化率理論分析
    4.3 模態(tài)應(yīng)變能密度差理論分析
    4.4 葉盤模型算例分析
        4.4.1 基于模態(tài)應(yīng)變能變化率的故障識(shí)別定位分析
        4.4.2 基于模態(tài)應(yīng)變能密度差的故障識(shí)別定位分析
        4.4.3 模態(tài)應(yīng)變能與曲率模態(tài)的對(duì)比分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 葉盤故障實(shí)驗(yàn)?zāi)M與驗(yàn)證
    5.1 葉盤振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)成
    5.2 實(shí)驗(yàn)理論及方法分析
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原理
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    5.3 故障葉盤的識(shí)別
        5.3.1 葉盤結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.3.2 故障識(shí)別結(jié)果的對(duì)比
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3755513