考虑端齿预紧的新型中心拉杆-转子-叶片耦合系统动力学特性分析

基于端齿连接结构在预紧力作用下的受力与变形关系,提出了一种考虑端齿预紧的新型中心拉杆-转子-叶片耦合系统动力学分析模型。首先通过铁木辛柯梁理论和哈密顿变分原理,推导了耦合系统的动力学方程;然后采用抗弯刚度修正模型,将端齿预紧的接触界面效应计入到耦合系统动力学模型中,并采用有限元模型结果验证了模型的正确性;在此基础上,分析了预紧力对耦合系统临界转速和不平衡响应的影响规律。研究结果表明在预紧松弛情况下,因为端齿连接结构抗弯刚度的降低,使耦合系统的临界转速大幅降低。而对于不平衡响应而言,耦合系统的响应幅值随预紧力的增加而逐渐减少,当在预紧力达到60 kN时,此时近似等效于无端齿连接结构的整体转子系统。