《高速柔性轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速隨支承剛度的變化規(guī)律》.pdf

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1、第35卷第3期噪聲與振動控制、，0l35NO．32015年6月NOISEANDVIBRIONCONTROLJun．2015文章編號：1006—1355(2015)03—0098—04高速柔性轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速隨支承剛度的變化規(guī)律鄧旺群，聶衛(wèi)健，何萍，郭天才L，楊海(1．中國航空動力機械研究所，湖南株洲412002；2．航空發(fā)動機振動技術(shù)航空科技重點實驗室，湖南株洲412002)摘要：建立某小型渦扇發(fā)動機低壓轉(zhuǎn)子的有限元分析模型，用SAMCEF／ROTOR分析軟件對不同支承剛度條件下低壓轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速系統(tǒng)地進行計算分析，揭示壓轉(zhuǎn)子的前三階臨界轉(zhuǎn)速隨各支承剛度的變化規(guī)律，為低壓

2、轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計和基于支承剛度的臨界轉(zhuǎn)速調(diào)整提供了參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：振動與波；渦扇發(fā)動機；低壓轉(zhuǎn)子；有限元法；支承剛度；臨界轉(zhuǎn)速；變化規(guī)律中圖分類號：V231．92文獻標識碼：ADOI編碼：10．3969~．issn．1006—1335．2015．03．021VariationLawsofCriticalSpeedsofaHigh—speedFlexibleRotorwithDifferentSupportingStiffnessDENGWang-qun，NIEWei-jian，HEP垤，GUOTian—ca一．YANGHaf1,2(1．ChinaAviationP

3、owerplantResearchInstitute，Zhuzhou412002，HunanChina；2．AviationKeyLaboratoryofAero-engineVibrationTechnology,Zhuzhou412002，HunanChina)Abstract：Finiteelementmodelofalow-pressurerotorofaturbofanenginewasestablished．Thecriticalspeedsoftherotorwithdiferentsupportingstiffnessweresystematicall

4、ycalculatedandanalyzedbySAMCEF／ROTORsoftware．Thevariationlawsofthefirstthree—ordercriticalspeedswit1ldiferentsupportingstifnesswererevealed．Theresearchresultsprovidereferencesandbasesforcriticalspeeddesignandadjustmentbasedonsupportingstifnesschangeofthelow—pressurerotor~Keywords：vibrat

5、ionandwave；turbofanengine；low—pressurerotor；finiteelementmethod；supportingstifness；criticalspeed：variationlaw現(xiàn)在中小型航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越來越高、析，并開展了實驗研究】。鄧旺群等運用有限元法長徑比越來越大，結(jié)構(gòu)日益復雜，對其進行動力特性建立了某新型渦軸發(fā)動機動力渦輪轉(zhuǎn)子有限元模分析的難度也在不斷加大，主要體現(xiàn)在如何建立能型，對其動力特性進行了系統(tǒng)的計算，并在試驗中驗反映真實航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子實際情況的動力特性分析證了計算模型的正確性佇】，此外，鄧旺群還對中小型模

6、型。受正確性和計算精度的限制，傳統(tǒng)的傳遞矩航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子進行了全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的試驗研陣法已經(jīng)無法滿足要求，目前在建立復雜轉(zhuǎn)子動力究口。臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計是中小型航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子設(shè)特性的計算模型時普遍采用有限元法。陳鐵鋒等采計的核心內(nèi)容，在中小型航空發(fā)動機研制中具有十用有限元法對雙裂紋轉(zhuǎn)子振動特性進行了仿真分分重要的地位。為了滿足轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計的裕度要求，可以通過選取合適的支承剛度、改變質(zhì)量分收稿日期：2014一l2～l2布、優(yōu)化轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)等方法來實現(xiàn)】，在轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)基金項目：航空科學基金(20112108001和2013ZB08001)計完成后，改變支承剛度就成為調(diào)整轉(zhuǎn)子系統(tǒng)

7、臨界作者簡介：鄧旺群(1967一)，男，湖南省邵陽市人，工學博士，轉(zhuǎn)速的主要手段。梅慶等闡述了雙支承臥式轉(zhuǎn)子的自然科學研究員，中航發(fā)動機控股有限公司首席支承布置對轉(zhuǎn)子動力特性的影響p。洪杰等研究了技術(shù)專家，主要研究方向：航空發(fā)動機強度試驗和轉(zhuǎn)子支承動剛度對轉(zhuǎn)子動力特性的影響cs。焦旭東轉(zhuǎn)子動力學研究。等研究了帶擠壓油膜阻尼器雙盤轉(zhuǎn)子的動力學響應E．mail：hnzzdwq@163．com。第3期高速柔性轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速隨支承剛度的變化規(guī)律99和支承優(yōu)化問題，得到了轉(zhuǎn)子在工作轉(zhuǎn)速下支承的3臨界轉(zhuǎn)速計算結(jié)果和分析最佳剛度[91。低壓轉(zhuǎn)子在工程設(shè)計完成后，初步