脉冲爆震载荷作用下转子系统动力学特性

论文摘要

针对脉冲爆震涡轮发动机(PDTE)气动载荷具有周期性、非定常的特点,应用有限元法建立了PDTE转子系统动力学特性计算模型。在验证计算模型准确性的基础上,研究了周期性、非定常轴向力和扭矩对转子系统动力学特性的影响。研究结果表明:与传统燃气涡轮发动机相比,PDTE转子系统同时存在弯曲振动、轴向振动和扭转振动。脉冲爆震燃烧室的气动载荷会改变转子系统的弯曲刚度,但对气动载荷合理设计后,其对弯曲振动的影响较小。周期性、非定常轴向力引起转子系统轴向振动,且轴向振动特性主要受零频和1阶轴向共振频率处响应的影响。PDTE工作时滚珠轴承的轴向支反力会不断变向,在设计滚珠轴承时应予以考虑。周期性、非定常扭矩引起转子系统扭转振动,1阶扭转共振频率分量在扭转振动响应中占优。

论文目录

• 1 转子系统有限元建模方法
•   1.1 转子轴段的有限元离散
•   1.2 轴段、盘和轴承的单元矩阵
•   1.3 转子系统运动方程
• 2 PDTE转子系统动力学建模
•   2.1 转子系统计算模型
•   2.2 PDC气动载荷特性
•   2.3 转子系统运动方程求解
•   2.4 计算模型准确性验证
• 3 计算结果分析
•   3.1 弯曲振动分析
•   3.2 轴向振动分析
•   3.3 扭转振动分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李胜远,郑龙席,贾胜锡,梅庆

关键词: 脉冲爆震涡轮发动机,非定常气动载荷,转子动力学,弯曲振动,轴向振动,扭转振动

来源: 航空动力学报 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 西北工业大学动力与能源学院,中国航空发动机集团有限公司湖南动力机械研究所航空发动机振动技术航空科技重点实验室

分类号: V231.96

DOI: 10.13224/j.cnki.jasp.2019.09.010

页码: 1936-1943

总页数: 8

文件大小: 412K

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