大小叶盘-硬涂层阻尼结构的解析建模和振动分析

对叶片涂敷Ni Co Cr Al Y+YSZ硬涂层,研究具有硬涂层的大小叶盘的动力学模型和振动特性,主要研究硬涂层对大小叶盘的阻尼减振性能的影响.首先,利用复模量理论和Oberst梁理论,建立了涂层大小叶盘结构的解析模型;然后,基于Gram-Schmidt法和Rayleigh-Ritz法,求解涂层大小叶盘结构的模态特性和受迫响应.结果表明:硬涂层阻尼对大小叶盘固有频率的影响很小,但能使模态损耗因子提高4倍,说明硬涂层可以有效提高大小叶盘的阻尼性能;此外,涂敷硬涂层可以有效抑制其受迫响应.

基于周期对称的大小叶片叶盘振动特性分析

在对大叶片和小叶片组合形式的轴流压气机的叶盘结构进行固有振动特性分析时,其高保真模型的有限元的计算规模将会非常大。利用其叶盘结构的旋转周期对称性,选取包含大叶片、小叶片和相应轮盘的一个基本扇区模型,对其有限元模型施加周期对称约束,可以使求解的规模大大降低,有效提高了计算效率、节约机时。计算得到了某转速下的大小叶片叶盘结构的固有振动特性和相应模态分布规律。