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《某型彈用渦扇發(fā)動機(jī)振動故障建模與分析》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第41卷第2期2015年4月航空發(fā)動機(jī)AeroengineV01.41No.2Apr.2015某型彈用渦扇發(fā)動機(jī)振動故障建模與分析王海飛1,陳果1,廖仲坤2,張璋2(1.南京航空航天大學(xué)民航學(xué)院,南京210016;2.北京動力機(jī)械研究所,北京100074)摘要:針對某型彈用渦扇發(fā)動機(jī)振動超標(biāo)問題,建立了1維有限元梁模型進(jìn)行仿真與模擬,并結(jié)合實際試車數(shù)據(jù)進(jìn)行了故障分析和仿真。結(jié)果表明:壓氣機(jī)前、后支承剛度對系統(tǒng)第2階臨界轉(zhuǎn)速有很大影響,不合適的支承剛度使系統(tǒng)在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)出現(xiàn)第2階臨界轉(zhuǎn)速,從而導(dǎo)致
2、整機(jī)振動超標(biāo)。因此,降低該故障的途徑是有效控制支承裝配精度。關(guān)鍵詞:整機(jī)振動;動力學(xué)建模;有限元模型;故障分析;臨界轉(zhuǎn)速;裝配精度;彈用渦扇發(fā)動機(jī)中圖分類號:V231.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼:Adoi:lO.13477/j.cnkj.a(chǎn)eroen91ne.2015.02.014FailureModeI.ngandAnalysisofaMiss_
3、eTurbofanEnginewANGHai_feil,cHENGu01,LIAozhong—kun2,zHANGzhan乎(1.couegeofciVilAvia七
4、ion,NanjingunjVersic)rofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210叭6,china;2.Be巧ingpowerMachineryResearchInstitute,Be巧ing100074,c}lina)AbstraCt:Aimingatthevibrationbeyondstandardlimitpmblemsofamissileturbofanengine,one—dimensionalfiniteelementbeammodelingwa
5、sbuilt,andthefailurewasanalyzedandsimulatedincombina“onwiththetestdata.Theresultsshowthatthef南ntandbacksupportsti飪hessofthecompressorhasagreatinⅡuenceonthesecondcriticalspeedofthesystem,whichcausedbytheunsuitablesupportstiffnesswithintheopemtionspeed,a
6、ndtheovemUengineexcessesthevibrationstandardlimit.Thelefore,itisaneffectiVewaytoreducethefailurebycontrollingassemblyaccuracyofthestif!Ehess.KeywOrds:overallenginevibration;dynamicmodeling;finiteelementmodel;failureanalysis;criticaIspeed;assemblyaccumc
7、y;missileturbofanengine0引言彈用渦扇發(fā)動機(jī)由于裝配控制精度不夠,易發(fā)生轉(zhuǎn)子不平衡、支承松動、轉(zhuǎn)子不對稱、臨界轉(zhuǎn)速共振以及轉(zhuǎn)靜碰摩等故障,從而導(dǎo)致整機(jī)振動超標(biāo),極大地影響彈用渦扇發(fā)動機(jī)的可靠性和安全性。為了弄清轉(zhuǎn)子系統(tǒng)各種故障機(jī)理,國內(nèi)外學(xué)者對整機(jī)建模以及故障仿真岬懶了大量研究工作。航空發(fā)動機(jī)故障仿真與實際排故存在較大差異,理論分析缺乏與實際振動數(shù)據(jù)的對比和驗證,因此分析結(jié)果難于應(yīng)用于實際情況。國內(nèi)針對試車數(shù)據(jù)也做出大量分析阻舊,但是缺乏理論分析。本文針對某型彈用航空發(fā)動機(jī)試車
8、數(shù)據(jù)在28000~30000r,min之間出現(xiàn)振動超標(biāo)的情況進(jìn)行排故分析。r/Ⅱ·in1試車數(shù)據(jù)分析某試車增、減速過程如圖1所示。其中,轉(zhuǎn)速yl=24000r/min,y2=26200r/min,y3=30000r/min,y4為試車減速過程。從圖中可見,由y:增至y。過程中,機(jī)匣加速度振動幅值陡增。某試車數(shù)據(jù)水平測點1~4倍頻隨轉(zhuǎn)速的變化曲線如圖2所示。測點中F¨寸州圖1某試車增、減速過程收稿日期:2014一02一19基金項目:國家安全重大基礎(chǔ)研究項目(613139)、國家自然科學(xué)基金(61179
9、057)資助作者簡介:王海飛(1986),男,在讀博士研究生,主要研究方向為轉(zhuǎn)子動力學(xué)和航空發(fā)動機(jī)整機(jī)振動建模;E—mail:wanghaifeil986318@163-com。臥鬲格式:王海飛.陳果,廖仲坤,等j某型彈用渦扇發(fā)動機(jī)振動故障建模與分析m.航空發(fā)動機(jī),2015,4l(2):66—70.WANGHaifei,CHENGuo.uAoZhongkunda1.Failuremodelingandanalysisofamissileturbofanen西ne嘲.A