某航空发动机压气机叶片轮盘耦合振动分析

基于循环对称结构固有特性的有限元分析原理,对某型航空发动机压气机叶片轮盘耦合结构的振动特性进行了研究,建立了该叶片轮盘的实体装配模型及循环对称分析的有限元模型,并利用ANSYS软件进行了分析计算,根据计算结果分析了该压气机叶片轮盘耦合结构的振动特性,为其设计优化和振动安全性检验提供了数值依据。

某燃气轮机叶片-轮盘耦合振动特性研究

首先介绍了循环对称结构固有特性的计算方法,在此基础上建立了叶片-轮盘耦合系统振动固有特性计算分析模型,并利用大型通用有限元分析软件ANSYS对某燃气轮机叶片-轮盘耦合结构进行分析计算。最后根据分析结果总结概括了叶盘耦合系统的振动特点,为其寿命及可靠性计算提供了数值依据。

压气机中叶片轮盘耦合结构振动分析

在建立了叶片与轮盘三维装配模型的基础上,考虑了由于装配产生的接触应力与叶片轮盘之间的耦合作用后,建立了叶片-轮盘装配耦合的振动特性计算的有限元模型.并采用ANSYS软件,使用循环分析方法对某叶片轮盘耦合结构的振动特性进行了计算分析.通过模态实验校验的手段证明用这种方法进行榫接装配系统动力学分析是可行的.

非谐带冠叶盘系统动特性的统计特征

基于带冠叶盘的二维子结构循环非线性力学模型 ,用概率统计的方法讨论了带冠叶盘系统的非谐调对其固有特性以及受迫响应特性的影响 ,重点研究了叶冠间非谐调耦合程度的影响。叶冠间的耦合参数以及叶片的一阶频率参数被设为服从正态分布。给出了考虑干摩擦时系统最大振幅发生的概率。

燃气轮机失调叶盘系统的振动特性分析

叶片 /轮盘系统的周期对称性经常由于制造、材料 ,以及非均匀磨损和其它因素而被破坏 ,引起系统出现失调现象 ,表现为叶片结构特性的微小变化可能导致叶片振幅和响应的急剧增大。利用有限元通用程序的子结构技术 ,建立失调叶片 /轮盘耦合系统三维有限元模型 ,对一个有 1 6个叶片的叶片 /轮盘耦合系统进行了振动特性计算分析 ,给出了叶片分散度和耦合度对振动特性的影响。

新型高推比涡轮风扇发动机盘时耦合振动分析

本文将群论算法和动态子结构技术结合起来，并采用计算效率极高的Ｂｅｎｆｉｅｌｄ－Ｈｒｕｄａ的模态代入变换法，分析了某型发动机压气机的叶片／轮盘耦合系统的振动特性，计算了该叶片／轮盘耦合系统的前５阶振动频率和振型．根据叶片／轮盘耦合系统的共振条件进行共振分析，确定该发动机压气机有可能发生叶片／轮盘耦合共振．

不同接触形式下轮盘叶片系统的振动响应分析

以某压气机盘片系统为研究对象,基于ANSYS软件,建立了接触模型、接触不分离模型和刚性连接模型3种榫连结构接触约束形式下的盘片有限元模型,分别对3种模型进行了固有特性的分析,对比了三者的共振频率和振型;在离心力和气流激振力作用下,对3种模型进行了振动响应分析,得到三者的位移响应和应力随转速的变化规律。研究结果表明:接触模型和接触不分离模型的固有特性一致性较好,而刚性连接模型和接触模型在高频段存在较大差异。同时,刚性连接模型和接触不分离模型能够极大地改善接触模型在低转速下的收敛性。

汽轮机叶轮振动分析

用2种方法对汽轮机叶轮整体进行模态分析计算,并对叶轮的5种振动形态进行分析。对叶轮振动的安全性作出了评价。

航空发动机叶盘轴系统固有特性分析

针对某航空发动机叶盘轴系统,建立了轴与叶盘不同距离、不同轴径的叶盘轴系统有限元模型,并进行了模态分析,计算叶盘轴系统的固有频率,分析了轴与叶盘相对位置和轴径对叶盘轴系统固有特性的影响,为将来叶盘轴系统试验器的设计提供理论依据.结果表明:叶盘轴系统振动包含3类模态,分别为叶片单独振动模态、叶盘轴耦合模态和叶盘耦合模态;随着轴与叶盘距离的增大,第1阶耦合频率变化相对稳定,第2阶耦合频率变化呈上升趋势.

碰摩作用下盘片榫连结构接触特性的响应分析

以某压气机燕尾形榫连结构为研究对象,基于ANSYS有限元软件,建立了盘片的有限元模型.用脉冲力模拟局部碰摩时的碰摩力,分析了两种碰摩情况对榫连结构接触特性的影响,首先分析了侵入量为定值时,不同转速对榫连结构接触特性的影响,接着分析了当转速为定值时,不同侵入量对榫连结构接触特性的影响.研究结果表明:随着转速的升高,榫连结构的最大接触压力和最大接触滑移距离不断的增加,最大接触压力变化规律变得更加复杂,而最大接触滑移距离变化规律逐渐趋于稳定并且最大接触滑移距离之间的变化幅度减小.随着侵入量的增加,榫连结构的最大接触压力以及最大接触滑移距离都会增大,但过大的侵入量将导致最大接触滑移距离发生突变.通过分析不同工况下几个节点接触压力及接触滑移距离的频谱响应,发现碰摩会产生转频的高倍频成分,当转频的倍频成分接近叶片固有频率时会出现倍频幅值放大现象.

航空发动机多级叶盘-轴系统扭转耦合振动特性

针对多级叶盘转子结构,考虑多级叶片弯曲变形和轴扭转变形耦合作用,引入叶片离心刚化作用,建立了包含多叶片、2级叶盘和轴的耦合振动模型;应用哈密顿原理推导了多级叶盘-轴耦合振动微分方程组,通过数值积分方法得到了系统质量矩阵与刚度矩阵,进而求解出系统耦合模态;研究了叶盘固有频率、叶片长度、叶盘间距、叶片扭转角对振动特征的影响。研究结果表明:2级叶盘-轴系耦合振动包含3类耦合模态,各阶模态频率以叶盘固有频率为边界相互分离;叶片长度小于1 m时,耦合第1、2阶频率受轴半径的影响较大,叶片长度超过1 m后,耦合第1、2阶频率受叶片长度的影响较大;在系统转速为2 000 rad·s-1时,在不同叶盘间距下,耦合的3阶模态频率变化幅度分别降低5、3、7 Hz;转速-频率曲线存在明显的频率转向特征,叶片扭转角增加60°,转向区域提高500 rad·s-1;2级叶盘系统会产生不同于单级叶盘的耦合模态,短叶片与长叶片均会对耦合频率产生显著影响;叶片扭转角与叶盘间距的变化会使耦合区域移动,从而降低可能发生的危险共振。