涡轮发动机叶片阻尼结构减少能耗设计研究

为了使涡轮发动机叶片缘板阻尼结构能起到预期的耗能减振作用,就必须在设计时对各个耗能作用机制有深入了解。鉴于叶片阻尼结构非线性接触因素的存在,在时域内进行接触实时响应分析对计算机能力、耗时和计算的收敛性都带来了巨大挑战。首先在频域内通过理论分析和有限元分析两种方法研究了含非线性接触结构的振动响应分析方法,并基于此方法对某涡轮叶片缘板阻尼结构进行了阻尼效果分析,并对干摩擦阻尼、附加质量和附加刚度三种耗能机制开展了进一步的探索。研究发现叶片阻尼结构除了接触面间的干摩擦耗能外,附加质量和附加刚度也对其产生了明显的耗能作用。且摩擦系数和密度较小时,阻尼效果对其变化较为敏感;阻尼效果与阻尼结构刚度成正比。因此,在阻尼装置结构体积一定的情况下,设计阻尼结构要在保证刚度的基础上,权衡考虑最优密度值和最优摩擦系数,使阻尼效果最好。

子结构质量对TMD减震性能影响研究

研究将结构自身一部分质量作为TMD的多重TMD减震体系,通过数值分析,探讨子结构质量对主结构地震响应的影响。由于子结构不仅充当TMD,而且承担结构的其他功能,因此对子结构的地震响应也进行了分析。研究结果表明,增大子结构的质量可以有效的降低主结构的地震响应,子结构的地震响应也随之降低。