帶冠葉盤干摩擦阻尼減振特性研究.pdf

1、隨著航空工業(yè)的發(fā)展，對發(fā)動機推重比等性能的要求越來越高。因此，發(fā)動機的渦輪前溫度也越來越高，對渦輪的材料、結(jié)構(gòu)等的設(shè)計需求更加重要。渦輪葉片在高溫高壓氣流中，產(chǎn)生的振動易導致結(jié)構(gòu)疲勞和斷裂。葉片的振動可以通過干摩擦阻尼結(jié)構(gòu)來抑制，葉冠、凸肩、緣板等結(jié)構(gòu)不但簡單有效，而且效果顯著。深入研究葉片及葉盤結(jié)構(gòu)的振動特性，研究葉冠干摩擦阻尼結(jié)構(gòu)在降低葉片共振幅值，改變?nèi)~片共振頻率方面的規(guī)律，具有極其重要的理論意義和實際意義。本文運用有限元的方法，

2、建立三維B-B(Blade to Blade)干摩擦模型，同時編制葉盤結(jié)構(gòu)的振動響應(yīng)分析程序。運用程序?qū)Σ煌~盤結(jié)構(gòu)進行理論計算，分析不同參數(shù)對帶冠葉盤結(jié)構(gòu)振動特性的影響規(guī)律。研究了新的干摩擦模型下，帶冠葉片組及葉盤整體系統(tǒng)的減振特性。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在三維整體-局部統(tǒng)一滑動模型的基礎(chǔ)上，將干摩擦阻尼模型從B-G(Blade to Ground)模型拓展到B-B(Blade to Blade)模型。⑵將干摩擦阻尼等效為

3、平方阻尼，引入非線性因素，并推導了運用此方案時的新的等效剛度和等效阻尼，將其應(yīng)用到振動響應(yīng)分析程序中。⑶利用ANSYS軟件的諧響應(yīng)分析功能，結(jié)合VC++和APDL語言，編寫了對應(yīng)于不同葉片、葉盤的振動響應(yīng)分析程序。對平行冠葉片組、鋸齒冠葉片組及鋸齒冠葉盤扇區(qū)進行算例分析，分析其干摩擦阻尼減振特性。⑷改進了實驗方案，運用激光測振的方法，對45°鋸齒冠葉片進行了減振實驗，提高了振動響應(yīng)的測量精度，并獲得了45°鋸齒冠葉片的干摩擦阻尼減振特性