本文關(guān)鍵詞：航空發(fā)動機雙轉(zhuǎn)子振動故障模擬試驗臺設(shè)計

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【摘要】：航空發(fā)動機作為飛機的動力裝置,是飛機性能、可靠性和成本的決定性因素,被譽為飛機的心臟。然而發(fā)動機制造成本高、壽命低、易發(fā)生故障、且難維護,是許多飛機事故發(fā)生的根源。而據(jù)統(tǒng)計航空發(fā)動機故障中有70%以上源于轉(zhuǎn)子振動,因此解決航空發(fā)動機的振動故障一直以來都是整個發(fā)動機研制和改進過程中的重要環(huán)節(jié)之一。而在航空發(fā)動機的振動故障研究當中,試驗研究作為其中最重要的輔助手段之一;它為振動故障的理論研究提供了大量的試驗數(shù)據(jù),這對于發(fā)動機的基礎(chǔ)研究、整機設(shè)計和制造至關(guān)重要。而一般情況下采用實際設(shè)備進行試驗的費用和風險性都較高,此時模擬試驗臺就成為大多數(shù)試驗研究中最重要的組成部分。本文的主要研究內(nèi)容是設(shè)計用于某型號航空發(fā)動機振動故障模擬的雙轉(zhuǎn)子試驗臺。為了確保轉(zhuǎn)子試驗臺能夠較好的模擬實際發(fā)動機的典型振動故障,采取物理和機械結(jié)構(gòu)特性以及動力學(xué)特性相似的原理進行設(shè)計。計算了實際發(fā)動機轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速及振型并與給定的值進行了對比。根據(jù)實際發(fā)動機轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速及振型特性,設(shè)計了雙轉(zhuǎn)子試驗臺,并將試驗臺轉(zhuǎn)子與實際發(fā)動機轉(zhuǎn)子在支撐方式、支點跨距、支撐剛度分布、質(zhì)量分布、轉(zhuǎn)軸剛度分布以及轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速和振型等方面進行了對比分析,分析結(jié)果表明試驗臺轉(zhuǎn)子和實際轉(zhuǎn)子的各參數(shù)具有較高的相似度。為了確保所設(shè)計的方案切實可行,本文對相關(guān)部件進行了實驗測試,測試結(jié)果表明所設(shè)計的部件能夠滿足試驗要求。此外還研究了不同約束方式對轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的影響,并將臨界轉(zhuǎn)速的理論計算值與試驗測量值進行對比分析,分析結(jié)果表明轉(zhuǎn)子不對中、鼠籠的安裝方式以及電機的約束等對轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速影響較大。通過本課題的研究,設(shè)計了用于某型號航空發(fā)動機振動故障模擬的雙轉(zhuǎn)子試驗臺,總結(jié)雙轉(zhuǎn)子試驗臺設(shè)計的一般方法。此外對臨界轉(zhuǎn)速有限元計算值和試驗測量值的對比分析,驗證了轉(zhuǎn)子-支撐系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速計算方法的可靠性。研究成果對于轉(zhuǎn)子試驗臺的設(shè)計、臨界轉(zhuǎn)速的計算具有一定的參考意義。
【關(guān)鍵詞】：雙轉(zhuǎn)子試驗臺 擠壓油膜阻尼器 臨界轉(zhuǎn)速 模態(tài)振型 動力學(xué)特性
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V263.6;V216.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景與意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外航空發(fā)動機的振動故障模擬試驗臺介紹10-12
• 1.3 雙轉(zhuǎn)子故障模擬試驗臺的設(shè)計方法12-14
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 2 航空發(fā)動機雙轉(zhuǎn)子振動故障模擬試驗臺總體設(shè)計16-43
• 2.1 轉(zhuǎn)子試驗器的設(shè)計17-27
• 2.2 動力系統(tǒng)27-32
• 2.3 滑油系統(tǒng)32-36
• 2.4 測量系統(tǒng)36-37
• 2.5 安全防護系統(tǒng)37-38
• 2.6 試驗器的拓展性38-39
• 2.7 振動故障模擬39-41
• 2.8 本章小結(jié)41-43
• 3 雙轉(zhuǎn)子試驗器的振動模態(tài)設(shè)計及特性分析43-68
• 3.1 轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速及振型特性的計算方法43-45
• 3.2 試驗器內(nèi)外轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速及振型特性45-52
• 3.3 實際航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速及振型特性分析52-57
• 3.4 臨界轉(zhuǎn)速及振型的調(diào)節(jié)方法57-67
• 3.5 本章小結(jié)67-68
• 4 軸承組件及臨界轉(zhuǎn)速計算方法的試驗驗證68-80
• 4.1 測試試驗臺介紹68-69
• 4.2 試驗測試準備69-72
• 4.3 試驗測試72-75
• 4.4 測試結(jié)果分析75-79
• 4.5 本章小結(jié)79-80
• 5 總結(jié)與展望80-82
• 5.1 論文研究總結(jié)80-81
• 5.2 研究展望81-82
• 致謝82-83
• 參考文獻83-87
• 附錄：本人攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的文章和參與的課題87

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1 楊平;環(huán)境友好的高效航空發(fā)動機[J];全球科技經(jīng)濟w，

本文編號：811004