弹性叶片-轮盘-转轴系统的耦合振动特性

首先考虑各组件陀螺效应推导了旋转状态下转轴-轮盘及叶片的连续体能量方程并进行离散化和组集处理,获得了柔性转子-叶片耦合系统的运动微分方程。然后分析了叶片数和轮盘位置对系统固有频率的影响。通过对比分析发现,由于叶片和转轴的耦合出现了由叶片前两阶模态主导的转子-叶片耦合模态和叶片-叶片耦合模态,其中包含Nb-2(Nb为叶片数目)个重复的叶片-叶片耦合模态,2个重复的转子-叶片耦合模态;随着叶片数的增加,转子模态固有频率线性减小,叶片-叶片耦合模态的固有频率不变,转子-叶片耦合模态的固有频率线性增大;转子-叶片耦合模态和转子前两阶模态对应的固有频率均受轮盘位置影响,影响趋势关于转轴中点对称;其中,转子-叶片耦合模态对应的一阶固有频率在轮盘从轴端到中点过程中逐渐增大,在轴中点时达到最大,二阶固有频率在轮盘从轴端到中点过程中先增大后减小,在轴中点时达到最小;转子模态固有频率变化则与转子-叶片耦合模态完全相反,但不同的是其基本不受叶片数影响。