干摩擦阻尼块在叶片减振方面的应用与发展

利用干摩擦对叶片进行减振是一种简单而有效的方法。在叶片缘板下加摩擦阻尼块是一种应用广泛的减振方式 ,近二十多年来 ,许多研究人员在这一领域做了大量的理论、实验研究 ,应用多种非线性分析方法求解带阻尼块叶片的响应特点 ,为阻尼块的最优设计提供了一定的理论依据。本文将从结构模型简化、非线性分析方法、阻尼块优化设计等几个方面加以综述以介绍该领域目前的发展状况 ,试图阐述常用的各种模型及分析方法的优缺点 ,并提出该领域内值得进一步研究的几个问题。

自由液面大晃动的流固耦合数值分析方法研究进展

本文较为全面地评述了国内外对具有自由液面大晃动的流固耦合问题的研究。在第2节,以两种典型的工程问题(石油化工储液罐抗震性和提离机理问题和液态金属快中子增殖堆主容器流固耦合问题)为背景全面评述了这类流固耦合问题的有关研究进展;文章的第3节较为深入讨论了这类流固耦合问题研究中所采用的分析方法(包括解析方法、半解析方法和数值方法以及问题描述的ALE格式等)和分析模型(包括位移-位移模型和多种的位移-势模型等);第4节首先从问题求解方面,说明了具有自由液面大晃动的流固耦合问题的性质和特点,然后讨论了交替求解方法及其对求解此类问题的特别适应性;最后,本文给出了这方面今后应进一步研究的问题。

金属橡胶材料的振动特性

通过对金属橡胶材料进行振动特性试验,总结了不同激励水平、不同相对密度及不同材质对其振动特性的影响。在考虑非线性刚度和非线性阻尼的基础上,给出描述金属橡胶材料动态特性的方法,进行了稳态振动响应计算,并与试验结果进行了对比。结果表明:振动越大,金属橡胶材料的减振效果越好。

金属橡胶材料的理论模型研究

金属橡胶因此类金属构件具有类似橡胶的弹性而得名。本文从金属橡胶的成型工艺特点出发,以弹簧理论为基础,通过建立金属橡胶材料的力学模型,对材料的刚度特性进行理论分析,给出了金属橡胶材料的本构关系,为开发金属橡胶材料的产品设计与应用提供理论依据。

金属橡胶减振垫刚度特性及本构关系研究

金属橡胶是一种新型迟滞非线弹性材料 ,具有优良的减振特性 ,尤其适用于航空、航天及其他恶劣条件下工作。本文对金属橡胶材料的刚度特性进行了较详细的实验研究。在大量实验的基础上 ,总结影响其性能的因素及其影响规律 ;建立了金属橡胶的本构关系模型 ,并得到了与实验数据符合较好的结果。

带凸肩叶片非旋转状态减振特性试验

设计了一套能够准确施加凸肩接触面正压力的非旋转状态带凸肩叶片减振特性试验系统,并对该系统的设计要求、正压力的加载方案以及试验误差进行了说明.利用该试验系统对不同激振力、不同初始正压力、不同凸肩接触角度和不同凸肩位置下叶片的一阶弯曲振动特性进行了测试,分析了凸肩接触面正压力、凸肩接触角度及凸肩位置等重要参数对凸肩结构减振效果的影响规律.试验结果显示,对一定的激振力存在一个最优的接触面初始正压力使得凸肩减振效果最好;凸肩接触角度和位置使凸肩接触面相对运动越大,凸肩的减振效果越好.

缘板摩擦阻尼器的减振实验研究

对叶轮机叶片缘板金属摩擦阻尼器进行了实验研究。着重研究了摩擦阻尼器对叶片的一阶弯曲振型的影响。研究表明 ,利用金属摩擦阻尼器可以有效地降低叶片的振动 ;通过合理选择阻尼器的质量 (即正压力 ) ,可以最大限度地降低叶片的弯曲振动应力 ,即存在一最优正压力 ;并且随着激振力的增加 ,这一最优正压力也将随之增加。因此 ,它是叶轮机械中一种非常简单有效的减振措施。

金属橡胶材料静态特性的研究

金属橡胶材料是一种新型阻尼材料,且影响其特性的参数有很多。本文从其本构关系出发,通过改变不同的影响参数,针对不同形状、不同几何尺寸的构件,进行了理论分析和试验研究,总结出了影响其特性的参数及其变化规律,为进一步地设计和更好地应用金属橡胶构件提供有意义的依据。

凸肩结构对叶片的干摩擦减振研究——理论方法

提出了一套求解带凸肩结构叶片非线性响应的时频转换方法。该方法应用数值轨迹跟踪法计算凸肩复杂接触面内的非线性摩擦力,并将其与频域内的谐波平衡法、动柔度法相结合求解带凸肩结构叶片的非线性响应,方法能够考虑叶片高阶振型以及响应高次谐波的影响,为带凸肩叶片的设计及故障诊断奠定了理论基础。

用整体传递系数法分析转子系统动力特性

整体传递系数法是在传递系数法的基础上 ,引入整体矩阵实现多子结构整体传递的一种用于转子系统动力特性分析的新型方法 .整体传递系数法对于解决多转子 (或机匣 )相互耦合系统的问题有其独特的优点 :节省计算时间 ,节省内存 ,采取状态参量中的位移项代替力项 ,可以消除传统的传递矩阵中的数值不稳定现象 .利用此方法进行了多转子耦合系统的临界转速和振型的计算 ,结果表明 ,计算速度和数值的稳定性与其它传递矩阵法相比具有明显的提高 .

新型可动外环挤压油膜阻尼器减振特性研究

提出了一种新型可动外环挤压油膜阻尼器（ＭＲＳＦＤ），并从理论和实验上研究了ＭＲＳＦＤ对刚性转子系统稳态运转时的振动控制能力，结果表明，与传统挤压油膜阻尼器（ＳＦＤ）相比，ＭＲＳＦＤ能明显抑制双稳态跳跃等非线性振动现象的发生，具有良好减振特性。

自由液面流体大晃动有限元方法

本文给出了一种以 AL E描述 N- S方程为基础的 ,求解具有自由液面流体大晃动的有限元方法。文中首先给了 AL E描述的 N- S方程、自由液面边界条件和相应的有限元方程 ;然后分别采用经典 Galerkin格式和 Newmark法进行空间和时域的离散化 ,得到了相的 Newmark-压力修正求解格式 ,并由预测—校正法直接求解。分析实例表明这是一种简单可靠的方法。

凸肩结构对叶片的干摩擦减振研究——规律分析

针对带凸肩的平板叶片,对凸肩阻尼结构的减振规律进行了系统的研究。获得了凸肩接触面初始正压力、接触角度、接触刚度、摩擦系数等多种参数对叶片非线性响应的影响规律。此外,研究了某航空发动机带凸肩风扇叶片的振动响应,分析了凸肩结构对其一阶弯曲振型及某高阶振型的减振效果,确定了该叶片发生疲劳断裂的原因。本文工作对带凸肩结构叶片的设计、排故具有指导意义。

高速转动壳体行波振动实验研究

本文对轴对称薄壁壳结构的振动特性进行了试验研究。对一圆柱薄壳在静止状态和高速旋转状态下进行了模态试验。试验结果验证了轴对称薄壁壳在转动状态下，由于科氏力的影响，同一模态在转动坐标系中，存在不同频率的前后行波。为理论计算和发生在航空发动机中转动薄壁件振动设计，提供了可靠的试验依据。

悬臂梁根部金属橡胶减振器阻尼性能的实验研究

本文拓展金属橡胶减振材料的应用领域，对其用于悬臂梁根部进行减振进行了研究。实验中对不同金属丝材料，不同的压紧密度，以及不同的安装位置等进行了实验考查，实验结果表明适当的调节金属橡胶的结构参数，将有效地提高其对悬梁的减振效果。

失谐叶片-轮盘结构系统振动局部化问题的研究进展

对近２０年来国内外关于失谐叶片－轮盘结构系统振动局部化问题研究的进展进行了较为详细的评述和讨论，文中首先说明了振动局部化问题的基本概念，然后对失谐叶片－轮盘结构系统模态局部化和动态响应局部化在分析模型、求解方法及其基本性质和规律等方面的研究进展进行了较为全面的评述，最后提出了今后应深入研究的问题．

用于管路的薄金属橡胶减振器的性能研究

金属橡胶是一种高阻尼非线性减振材料 ,本文对金属橡胶薄片减振器的基本性能进行了实验研究。设计了单自由度系统 ,详细研究了不同参数的金属橡胶减振器对系统的特性的影响。大量实验表明 ,金属橡胶的成型密度、安装紧度、成型厚度、金属丝材料等因素对金属橡胶的减振效果存在不同程度的影响 ,且承受的激振力水平越高 ,其减振效果越好。

带摩擦阻尼的叶片响应求解方法

提出了一种可用于带摩擦阻尼的复杂结构的动力特性的计算方法——动柔度法。给出了计算公式及流程。并用此法对一带摩擦阻尼器的模型叶片进行了稳态响应的计算。通过理论计算并与实验对比表明 ,动柔度法是一种可用于复杂结构响应计算的高效的算法。由于叶片与阻尼器之间有复杂的运动关系 ,在用于带阻尼器的叶片的响应计算及阻尼器优化设计时 。

用整体传递矩阵法进行复杂转子机匣系统的应变能分析

提出了一种新的计算转子机匣系统动力特性的方法—整体传递矩阵法，并在此计算方法的基础上进行了系统应变能的计算和分析。整体传递矩阵法对于解决多转子（或机匣）相互耦合系统的问题有其独特的优点。通过分析系统应变能的分布情况可知转子的振动特性，从而确定如何采取减振措施。

基于遗传算法的航空发动机管路优化设计

本文根据航空发动机管路的结构和振动特点 ,以有限元计算为基础 ,采用遗传算法为优化方法 ,在通用有限元软件 NASTRAN的平台上开发了管路振动设计优化程序。本文以调频和调幅为目标函数 ,对某一真实导管进行了优化设计 ,计算和分析表明 ,本方法能快速高效地获得最优解 ,应力计算证明这些解满足工程要求的应力分布 ,并建议在必要情况下增加管路用金属橡胶减振器以降低可能出现的振动过大。