转子系统碰摩故障研究综述

转子系统的转/静碰摩故障是旋转机械中比较常见的一种故障,轻则加剧系统的振动,引起系统的弯曲和扭转振动,重则使转子结构永久变形,对系统造成极大的损害,严重降低转子系统的使用寿命。文中对转子系统碰摩故障进行了分类,介绍了碰摩故障的主要原因,并从碰摩故障研究方法、不同的碰摩类型、参数变化的影响、与其他故障的耦合作用,以及所引起的弯曲、扭转振动响应等5个方面综述了国内外近年来的研究成果,最后还进行了总结与展望。

碰摩引起的双转子系统弯扭耦合振动数值仿真

针对共腔结构的航空发动机双转子系统单点碰摩和局部碰摩引起的弯扭耦合振动问题,建立了含碰摩力、不平衡力、转速控制力矩的弯扭耦合动力学模型。采用4阶龙格-库塔法进行数值仿真分析,结合时域图、频域图、轴心轨迹图分析了转盘偏心距、碰摩刚度等参数变化以及碰摩类型、转速控制时延等对双转子系统弯扭耦合振动特性的影响。结果表明:偏心距和碰摩刚度的增大,会加剧碰摩,其特征频率的最大幅值分别增大了0.1×10^(-4) m和4×10^(-4) m左右;局部碰摩的振动响应要比单点碰摩的更加剧烈,其特征频率的幅值更大,特征频率的成分也更复杂;转速控制时延会使系统振动不稳定,且延迟时间越长,系统振动越不稳定。在航空发动机设计时应当充分考虑转速控制时延的影响。