基于Hertz接触理论的带冠叶片碰撞振动数值仿真研究

针对谐波激励载荷下的旋转自带冠叶片,采用Hertz接触理论描述叶片的冠间碰撞行为,建立了叶片接触碰撞状态下的非线性动力学模型,利用Galerkin模态截断获得了n阶运动微分方程。利用接缝分析算法为基础编制的计算程序,对自带冠叶片的接触碰撞进行了数值仿真。利用poincare映射等方法分析了叶片振动中蕴含的倍周期、概周期和混沌等非线性特性。

汽轮机自带冠叶片接触碰撞系统的谐波平衡解

针对汽轮机自带冠叶片的接触减振机理问题,考虑惯性力和气流激振力对叶片振动的影响,采用Hertz接触力模型和悬臂梁振动理论建立了自带冠叶片接触碰撞的动力学模型。利用Galerkin模态截断方法,截取系统第一阶模态,实现对悬臂梁系统的降维处理。对降维后的系统,采用谐波平衡法分别获得了系统在有阻尼和无阻尼情况下的解析解。所得结果为自带冠叶片接触碰撞问题的进一步研究提供了理论依据。

基于谐波平衡法的自带冠成组叶片接触碰撞系统稳态解

针对自带冠叶片组成的成组叶片,采用Hertz接触理论和悬臂梁连续模型建立了成组叶片接触碰撞状态下的非线性动力学模型,并考虑了气流激振力和叶片的惯性力对成组叶片振动的影响。利用Galerkin模态截断方法对该系统进行降维处理,用谐波平衡法计算了当各叶片取第1阶模态后降维系统的解析解。