航空發(fā)動機螺栓連接轉(zhuǎn)子的振動特性研究.pdf

1、螺栓連接結(jié)構(gòu)簡單，可操作強，安裝方便，連接剛性良好，因此廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子連接結(jié)構(gòu)中。由于工作環(huán)境復(fù)雜，螺栓連接結(jié)構(gòu)也常常產(chǎn)生如預(yù)緊力松弛、疲勞失效等故障，而螺栓連接本身的非線性特性也使得被連接轉(zhuǎn)子的實際運動狀態(tài)相對復(fù)雜。另外開展航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子整體的細致化、參數(shù)化建模工作也勢在必行，螺栓連接結(jié)構(gòu)作為重要結(jié)構(gòu)，其參數(shù)化工作也亟待開展。
　　本文在總結(jié)先前學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上開展了關(guān)于含螺栓連接轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動特性研究，結(jié)合有限元

2、仿真計算進行了結(jié)構(gòu)動力學(xué)研究，尤其進行了細致的非線性穩(wěn)態(tài)動力學(xué)響應(yīng)研究，主要工作和成果如下：
　　1.細致地研究了螺栓連接在各個受力方向上的變形力學(xué)特性，分別從軸向，徑向，以及彎曲變形三個方面給出了螺栓連接轉(zhuǎn)子的定性參數(shù)化模型。討論了一個含螺栓連接的薄殼結(jié)構(gòu)在軸向、橫向和彎曲變形的力學(xué)特性規(guī)律。
　　2.設(shè)計構(gòu)造了一個含有螺栓法蘭連接的薄殼轉(zhuǎn)子模型，使其近似航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。基于 Workbench對該模型進行了轉(zhuǎn)子動力學(xué)

3、研究，對于得到的坎貝爾圖和各階位移云圖進行分析，發(fā)現(xiàn)了螺栓連接對轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的一些影響。
　　3.基于有限元計算的內(nèi)容建立了簡化轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型，采用數(shù)值計算方法著重分析了含螺栓連接系統(tǒng)的非線性穩(wěn)態(tài)動力學(xué)響應(yīng)。發(fā)現(xiàn)了等效預(yù)緊力變化對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運動狀態(tài)的影響規(guī)律，揭示了轉(zhuǎn)子彎曲程度在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)行為中起到的重要影響。并且分析了系統(tǒng)能量的集中位置，解釋了在二階臨界轉(zhuǎn)速附近發(fā)生復(fù)雜運動的原因。
　　4.基于遺傳算法設(shè)計了識別含螺栓連接