转子振动反旋流主动控制试验研究

介绍一个用于旋转机械振动“气体反旋流”主动控制试验研究的系统。它利用增加系统的有效阻尼来抑制由于不平衡因素等引起的转子横向振动。试验结果表明：气体反旋流的最佳值，为这一技术应用于发动机部件试验中提供了有用的数据和经验。

挤压式磁流变液阻尼器——转子系统的动力学特性与控制

用磁流变液代替常规挤压油膜阻尼器的润滑油,可制成阻尼特性受磁场控制的挤压油膜阻尼器,用于转子系统的振动控制。依据Bingham模型推导了磁流变液挤压油膜的雷诺方程及其解的表达式,给出了油膜流速、压力分布、油膜反力和阻尼器内磁拉力等的计算公式;以磁流变液阻尼器—刚性转子系统为例,理论分析了挤压油膜的力学特性和转子系统的不平衡响应特性;设计和制造了一种用于转子振动控制的挤压式磁流变液阻尼器;试验研究了支承在该阻尼器上的单盘偏置柔性转子系统的不平衡响应特性和控制方法。研究表明,磁拉力可降低一阶临界转速和临界振幅;油膜反力可降低转子系统在无阻尼临界转速处的振幅,并使一阶有阻尼临界转速增大;通过开关控制能使阻尼器具有最佳的减振效果,使转子振幅在全转速区达到最小。

挤压式磁流变液阻尼器—转子系统的振动控制试验

以小型航空发动机的转子和支承结构为设计参考,设计和制造了一种支承在挤压式磁流变液阻尼器上的单盘转子系统,并试验研究了在不同控制电流条件下系统的不平衡响应特性。试验发现,磁拉力对一阶临界转速和临界振幅的影响可以忽略;油膜反力可降低转子系统在无阻尼临界转速处的振幅,并使临界转速增加。根据这一特性,提出用开关控制能使阻尼器具有最佳的减振效果。研究表明,挤压式磁流变液阻尼器具有结构简单、控振效果明显、反馈迅速等特点,在高速柔性转子系统的振动控制中极具应用前景。

航空发动机转子弹性支承动应力测试技术

对带弹性支承航空发动机转子的一种振动测试技术进行了研究,阐述了利用电阻应变电测法通过在转子鼠笼式弹性支承的弹条根部粘贴应变计进行动应力测试,从而获取转子振动信号的测试原理和测试方法。通过弹性支承动应力测试技术在转子动力特性试验和转子故障诊断中的应用,论证了该测试技术是转子振动测试的一种有效方式,得出了弹性支承动应力测试技术不仅能作为航空发动机带弹性支承转子动特性的常规测试手段,亦能为转子系统故障诊断提供故障识别依据。

航空发动机离心叶轮叶片动特性试验研究

在离心压气机试验台对离心叶轮叶片动应力测量技术进行了试验研究,介绍了应用电阻应变计和高速滑环引电器成功录取了压气机台架试车转速至39500 r/min的离心叶片动应变数据,分析了测试过程中遇到的问题,提出了今后测试的改进措施,并对试验结果进行了初步的分析。通过研究获得离心压气机工作过程中,大小离心叶片动频和动应变随转速变化的规律以及叶片在特定气动力激励条件下的动态响应。

EMD-PCA与相关分析在航空发动机弹支动应力信号中的应用

提出中小型航空发动机转子系统故障诊断的一种方法。该方法在转子系统弹性支承器的弹条上粘贴应变计,获取弹支工作过程中的动态应力信号,结合EMD与PAC的各自优点,首先对弹支动应力进行EMD分解,并运用PCA获取各IMF主元分量,然后通过相关系数建立噪声评判标准来剔除干扰的主元成分,最后对剩下的主元成分进行重构并获得降噪信号。实际应用表明,该方法能有效地诊断转子系统故障。

非Jeffcott转子的广义力计算

运用刚体定点转动运动学的欧拉角和 Lagrange方程 ,推导出具有陀螺效应的盘作用在轴上的广义力 。

组合压气机振动故障分析研究

组合压气机试验件台架试验时振动较大,转子无法达到额定转速。本文从试验及转子系统临界转速、振型出发,通过分析计算,确定产生故障的原因,提出改进措施,并排除故障。

计及中介柔度时临界转速的计算

积木块式传递矩阵法保留并发展了 PROHL法 ,适用于单、双转子系统的临界转速计算 ,并可取得足够满意的工程精度。本文中 ,推导了计及中介支承柔度后的计算方法 ,并探索了其对整个系统临界转速的影响。

叶片─盘─轴整体转子振动特性分析

提出分析盘—片—轴全弹性整体转子系统动力特性的新方法。采用刚盘—轴组件和盘—片组件作为两个子结构，应用模态综合，导出了整体转子的运动方程，求解了相应的广义陀螺特征值问题，求得涡动频率、涡动模态和临界转速，判断了正、负进动。对盘—片组件执行了几何非线性大变形分析，求出动平衡位置和切线刚度阵，准确计算了离心力的刚度效应。利用盘—片组件的回转对称性，采用群论算法，把自由度缩聚到一个扇区，克服了算机容量的困难。编制了盘—片—轴耦合振动的大型有限元程序。进行了盘—片—轴耦合振动的试验研究，试验与计算结果一致。

压气机整体叶盘耦合振动试验方法研究

通过对某型号第一级轴流整体叶盘进行耦合振动试验研究,分析获得非旋转状态下该轴流一级整体叶片盘的耦合振动特性,为型号研制提供了重要的数据,对了解中小型发动机轴流整体叶轮工作时的叶片-盘耦合振动状况很有意义。

模态参数识别的LMD-BPF方法及其应用

鉴于准确识别结构模态参数存在的问题,提出了一种局部均值分解(LMD)-带通滤波(BPF)的模态参数识别方法。首先,将LMD方法用于位移仿真信号和压气机导向叶片测频信号的分解,分解得到的PF分量存在模态混叠现象;然后,使用LMD-BPF方法对位移仿真信号和导向叶片测频信号进行分解,成功实现了对各模态频率的准确分离;最后,使用LMD-BPF模态参数识别方法对位移仿真信号和导向叶片测频信号进行模态参数识别。识别的位移仿真信号4个模态频率和阻尼比与相应的理论值之间的最大误差分别为0.205%和2.387%,识别导向叶片的3种模态频率与测试模态频率之间的最大差别小于1.0%,识别的导向叶片的3种模态阻尼比与半功率带宽法识别的阻尼比,最大差别小于0.65%。模态参数识别的仿真分析和实验研究验证了该方法的有效性。

叶片断裂分析

通过数值计算与试验相结合的方法,对叶片断裂故障的原因进行了分析.研究表明:叶片共振裕度不足,叶片前缘加工引起的腐蚀微坑是导致叶片断裂的主要原因.针对性地提出了结构改进及工艺制造措施.试验表明改进设计后的叶片强度、寿命满足设计要求.

基于LMD谱分析的压气机转静子碰摩故障诊断

为了提取压气机转静子的碰摩故障特征,提出一种基于弹性支承振动应变信号的局部均值分解(LMD)谱分析方法。该方法通过在转子系统弹性支承垂直和水平方向的弹条上粘贴应变片,获取转子系统在工作过程中的振动应变信号,通过对振动应变信号进行LMD分解,并对LMD分解所得信号进行循环频率谱和切片谱分析,从而获得碰摩故障特征。分析结果表明:LMD可以对弹性支承振动应变信号进行有效分解;弹性支承振动应变信号经LMD分解得到第1个PF (Production function)分量的循环频率谱和各PF分量的切片谱均可提取转静子的碰摩故障特征频率。叶轮叶片的分解检查结果验证了该方法对转静子碰摩故障识别与诊断的有效性。

涡轴8发动机离心叶轮罩振动模态分析

本文从涡轴8离心叶轮罩断裂故障的分析着手,为进一步探索故障机理,采用振动模态分析理论,对处于自由状态下和发动机部件固紧状态下的离心叶轮罩进行了振动模态试验及振动应力测试。通过对试验数据的处理、分析,验证理论上的分析结论,从而找到了解决这一故障的行之有效的方法。