渦扇式航空發(fā)動機(jī)的軸向碰摩故障嚴(yán)重影響了飛行器的安全,隨著不斷提高發(fā)動機(jī)功重比的要求,隨之而來的是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的提高,動靜間隙越來越小,使得軸向碰摩的的危害也越來越嚴(yán)重。為了避免這一危害的發(fā)生,在其設(shè)計和發(fā)展過程中,需要對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的渦輪風(fēng)扇的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動力特性分析,從理論上揭示在軸向動靜碰摩這一非線性因素影響下的系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律,為實(shí)際應(yīng)用中消除和避免轉(zhuǎn)靜軸向碰摩對航空發(fā)動機(jī)的破壞性危害提供依據(jù)。本論文的工作主要有四個部分: 第一部分:渦扇式航空發(fā)動機(jī)軸向碰摩模型的建立 本文建立單跨簡支支承雙盤轉(zhuǎn)靜子軸向碰摩物理模型。 第二部分:軸向碰摩點(diǎn)位置分布規(guī)律的求解 基于系統(tǒng)振型的復(fù)雜性,將振動位移在轉(zhuǎn)子橫截面內(nèi)進(jìn)行正交分解,綜合考慮轉(zhuǎn)子在兩個方向上的振動位移,利用彎曲變形理論和微小角位移矢量合成理論獲得了軸向碰摩點(diǎn)的分布位置規(guī)律并計算出軸向碰撞力; 第三部分:建立系統(tǒng)非線性動力學(xué)微分方程 得出建立整個系統(tǒng)的非線性彎扭耦合微分方程所需的相關(guān)參數(shù);最后建立了描述單跨簡支支承雙盤轉(zhuǎn)靜子系統(tǒng)軸向碰摩振動時的微分動力學(xué)方程,該方程描述了轉(zhuǎn)子彎扭耦合振動和靜子橫向振動的內(nèi)在規(guī)律。 第四部分:數(shù)值分析及結(jié)論 進(jìn)行數(shù)值分析,得出系統(tǒng)由無軸向碰摩發(fā)生到有軸向碰摩現(xiàn)象發(fā)生,以及軸向碰摩程度不同時的振動規(guī)律。并求得單一參數(shù)變化對系統(tǒng)振動規(guī)律的影響。最后對全文進(jìn)行了總結(jié)。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：TH113.1
【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文工作內(nèi)容和安排
第二章 多盤轉(zhuǎn)靜子系統(tǒng)模型的建立
    2.1 前言
    2.2 葉片概述
    2.3 葉盤綜述
    2.4 系統(tǒng)建模
    2.5 模型受力分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 碰摩點(diǎn)分布規(guī)律的確定
    3.1 前言
    3.2 碰摩位置的確定
    3.3 軸向碰摩時碰撞力的求解
    3.4 本章小結(jié)
第四章 軸向碰摩時系統(tǒng)動力學(xué)分析
    4.1 前言
    4.2 碰摩點(diǎn)線速度分解
    4.3 碰摩點(diǎn)摩擦力求解
    4.4 摩擦力對盤扭矩的求解
    4.5 軸向碰撞力向xy 平面簡化
    4.6 力的合成
    4.7 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)動力學(xué)微分方程的建立
    5.1 概述
    5.2 轉(zhuǎn)子彎曲動力學(xué)微分方程組
    5.3 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)動力學(xué)方程
    5.4 靜子動力學(xué)微分方程
    5.5 動力學(xué)方程的無量綱化
        5.5.1 穩(wěn)態(tài)的情況
        5.5.2 非穩(wěn)態(tài)的情況
    5.6 本章小結(jié)
第六章 數(shù)值結(jié)果分析
    6.1 穩(wěn)態(tài)運(yùn)動數(shù)值結(jié)果分析
        6.1.1 無碰摩情況的幅頻曲線
        6.1.2 臨界轉(zhuǎn)速附近的軸向摩擦運(yùn)動規(guī)律分析
    6.2 非穩(wěn)態(tài)數(shù)值結(jié)果分析
2時系統(tǒng)運(yùn)動分析'>        6.2.1 角加速度 0.1rad/s²時系統(tǒng)運(yùn)動分析
2時系統(tǒng)運(yùn)動分析'>        6.2.2 角加速度1rad/s²時系統(tǒng)運(yùn)動分析
2時系統(tǒng)運(yùn)動分析'>        6.2.3 角加速度4rad/s²時系統(tǒng)運(yùn)動分析
    6.3 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張昆鵬;轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的降維及非線性動力學(xué)研究[D];天津大學(xué);2011年

本文編號：2857813