本文關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)子—機匣系統(tǒng)振動特性的有限元分析方法研究

  更多相關(guān)文章： 航空發(fā)動機 振動特性 有限元法 降維簡化 位移激勵

【摘要】：轉(zhuǎn)子、機匣和支承系統(tǒng)是航空發(fā)動機的重要組成部分,由于它們之間存在著不可忽視的振動耦合影響,因此對轉(zhuǎn)子-機匣系統(tǒng)耦合振動計算方法的研究具有重要意義。本文對轉(zhuǎn)子-機匣系統(tǒng)振動特性的幾種有限元分析方法及其計算結(jié)果做了對比分析。參照渦輪發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)特征,建立了簡單轉(zhuǎn)子-機匣系統(tǒng)的有限元模型,分別采用整體計算方法、拆分計算方法和降維簡化分析方法對其進(jìn)行振動特性計算分析。對比了三種方法的計算結(jié)果并做出誤差分析。結(jié)果表明,當(dāng)機匣的剛度較大時,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)與機匣的相互耦合影響較小,此時采用拆分計算方法與整體計算方法的計算結(jié)果相對誤差不大;隨著機匣剛度的減小,二者的相對誤差逐漸增大。采用降維簡化分析方法建立的三維機匣-一維轉(zhuǎn)子有限元模型,既能提高計算效率又能很好的體現(xiàn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)與機匣系統(tǒng)之間的耦合影響,但是將轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的三維模型簡化為一維模型的過程中又會引入簡化模型誤差。最后,本文還提出了一種通過控制單盤或多盤的響應(yīng)位移來分析不平衡的方法—位移激勵法。對比分析了轉(zhuǎn)子在不平衡激勵下各盤的響應(yīng)幅值和將不平衡盤的響應(yīng)幅值作為位移激勵時各盤的響應(yīng),結(jié)果驗證兩種方法同轉(zhuǎn)頻時各盤響應(yīng)是一致的。為了避免轉(zhuǎn)子撓度過大而發(fā)生碰摩,根據(jù)轉(zhuǎn)子不平衡響應(yīng)與各盤上不平衡量的分布關(guān)系,利用控制轉(zhuǎn)子各盤響應(yīng)位移的方法分析轉(zhuǎn)子的不平衡響應(yīng),得到了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在某個轉(zhuǎn)速下工作時各盤允許的最大不平衡量。
【關(guān)鍵詞】：航空發(fā)動機 振動特性 有限元法 降維簡化 位移激勵
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V231.92
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題研究的目的及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容13-14
• 第2章 有限元分析的基本原理及方法14-23
• 2.1 有限元法的基本特點14
• 2.2 有限單元的劃分及誤差分析14-16
• 2.3 動力學(xué)問題的求解方法16-21
• 2.3.1 直接積分法18-20
• 2.3.2 振型疊加法20-21
• 2.4 轉(zhuǎn)子動力學(xué)的有限元分析21-22
• 本章小結(jié)22-23
• 第3章 轉(zhuǎn)子-機匣系統(tǒng)振動特性整體計算分析23-30
• 3.1 三維模型的建立23-24
• 3.2 轉(zhuǎn)子-機匣系統(tǒng)的模態(tài)分析24-27
• 3.3 轉(zhuǎn)子-機匣系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速計算27-29
• 本章小結(jié)29-30
• 第4章 轉(zhuǎn)子-機匣系統(tǒng)振動特性的拆分計算30-40
• 4.1 機匣系統(tǒng)的模態(tài)分析30-32
• 4.2 機匣支承位置動剛度的計算32-35
• 4.3 轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的計算35-38
• 本章小結(jié)38-40
• 第5章 轉(zhuǎn)子-機匣系統(tǒng)降維簡化分析方法40-51
• 5.1 單轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力特性分析40-43
• 5.1.1 有限元模型40-41
• 5.1.2 模態(tài)分析41-42
• 5.1.3 臨界轉(zhuǎn)速計算分析42-43
• 5.2 雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)一維模型的建立43-44
• 5.3 三維模型與一維模型對比分析44-47
• 5.3.1 模態(tài)分析44-45
• 5.3.2 臨界轉(zhuǎn)速計算分析45-47
• 5.4 三維機匣-一維轉(zhuǎn)子模型振動特性的計算47-50
• 5.4.1 模型的建立47
• 5.4.2 降維簡化模型的模態(tài)分析47-48
• 5.4.3 降維簡化模型的臨界轉(zhuǎn)速計算48-50
• 本章小結(jié)50-51
• 第6章 轉(zhuǎn)子不平衡響應(yīng)51-62
• 6.1 有限元模型的建立51-52
• 6.2 轉(zhuǎn)子的固有特性計算52-53
• 6.3 轉(zhuǎn)子不平衡響應(yīng)分析53-60
• 6.3.1 單盤激勵下的不平衡響應(yīng)53-56
• 6.3.2 雙盤不平衡激勵下的響應(yīng)56-58
• 6.3.3 控制響應(yīng)幅值求最大允許不平衡量58-60
• 本章小結(jié)60-62
• 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-66
• 致謝66-67
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文67

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李全成;王克明;肖齊林;王艷琳;;支承剛度耦合對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速影響分析[J];沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報;2014年06期

2 王林軍;曹慧萍;;基于ANSYS-Workbench的轉(zhuǎn)子模態(tài)分析[J];三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年06期

3 廖明夫;于瀟;王四季;王儼剴;呂品;;雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動[J];機械科學(xué)與技術(shù);2013年04期

4 王軍鋒;孫康;;基于有限元法的轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速計算[J];機械設(shè)計;2012年12期

5 慕鵬;王克明;繆輝;艾書民;;有限元模型對雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速計算結(jié)果的影響[J];沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報;2012年04期

6 鐘芳明;龔建政;賀星;李華志;;燃?xì)廨啓C低壓壓氣機轉(zhuǎn)子動力特性研究[J];機械工程與自動化;2012年01期

7 李聰;常穎;張風(fēng)波;;基于ANSYS的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡響應(yīng)分析[J];測控技術(shù);2011年12期

8 繆輝;王克明;艾書民;趙帥;慕鵬;;雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速的有限元分析[J];沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報;2011年05期

9 張利民;王克明;吳志廣;;利用ANSYS進(jìn)行轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速計算[J];沈陽航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報;2010年05期

10 洪杰;王華;肖大為;陳萌;;轉(zhuǎn)子支承動剛度對轉(zhuǎn)子動力特性的影響分析[J];航空發(fā)動機;2008年01期

，

本文編號：942227