非线性共振及其计算和应用

作者： 侯磊   陈予恕   来源： 机械工程学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 滚动轴承   组合共振   航空发动机转子   VC共振   故障共振   非线性共振  

描述： 通过总结非线性动力学系统现有部分成果，给出了非线性共振的含义及其计算方法。结合课题组在航空发动机转子系统非线性动力学研究领域的部分研究成果，以滚动轴承转子系统的VC共振、Duffing系统的亚谐共振、含裂纹、碰摩等故障转子系统的共振以及双转子系统的组合共振为算例，给出了具体工程问题的分析过程，并提出了非线性振动系统工作频率和工作点的优化选择方法，为非线性动力学系统，尤其是复杂非线性转子系统结构参数的优化设计和故障诊断提供了具体路径。

非线性共振及其计算和应用

作者： 侯磊   陈予恕   来源： 机械工程学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 滚动轴承   组合共振   航空发动机转子   VC共振   故障共振   非线性共振  

描述： 通过总结非线性动力学系统现有部分成果，给出了非线性共振的含义及其计算方法。结合课题组在航空发动机转子系统非线性动力学研究领域的部分研究成果，以滚动轴承转子系统的VC共振、Duffing系统的亚谐共振、含裂纹、碰摩等故障转子系统的共振以及双转子系统的组合共振为算例，给出了具体工程问题的分析过程，并提出了非线性振动系统工作频率和工作点的优化选择方法，为非线性动力学系统，尤其是复杂非线性转子系统结构参数的优化设计和故障诊断提供了具体路径。

机动飞行引起的航空发动机转子系统的一种碰摩现象

作者： 侯磊   陈予恕   来源： 第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 机动飞行　　航空发动机转子系统　　碰摩　　机动载荷　　亚谐共振  

描述： 复杂载荷环境给航空发动机的安全稳定运行带来较大挑战,例如机动飞行,就是一种典型情况,当飞机进行俯冲、爬升、转弯及滚转时,其运动状态的快速改变给航空发动机带来较大的附加载荷,即机动载荷。本文研究机动载荷对航空发动机转子系统非线性动力学行为的影响,重点关注一种碰摩现象。该碰摩不同于通常意义下由于突加不平衡等因素诱导发生的二次故障,而是由于机动载荷与非线性弹性支撑等耦合因素引起系统发生亚谐共振,导致振幅

机动载荷对航空发动机转子系统非线性响应的影响

作者： 侯磊   陈予恕   来源： 第十四届全国非线性振动暨第十一届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： Cobra机动飞行　　航空发动机　　机动载荷　　碰摩　　突加不平衡  

描述： 研究飞机机动飞行对其发动机转子系统动力学行为的影响。采用Lagrange方程建立一个带有偏置圆盘和非线性弹性支承的航空发动机转子系统的运动微分方程,方程中考虑了飞机的运动对转子系统产生的机动载荷,并且考虑了转子

机动载荷对航空发动机转子系统非线性响应的影响

作者： 侯磊   陈予恕   来源： 第十四届全国非线性振动会议暨第十一届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： Cobra机动飞行　　航空发动机　　机动载荷　　碰摩　　突加不平衡  

描述： 机动载荷对航空发动机转子系统非线性响应的影响

机动飞行时航空发动机转子动力学分析

作者： 侯磊   陈予恕   来源： 第九届全国动力学与控制学术会议 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 机动飞行　　航空发动机　　转子动力学　　超机动飞行  

描述： 航空发动机对战斗机的作战性能起到至关重要的作用。针对战斗机的作战性能,提出机动飞行条件下的发动机转子动力学问题,重点研究在机动飞行条件下飞机发动机转子的振动特性。采用Lagrange方程建立了含四个自由度的单转子运动微分方程,方程中将飞机的飞行参数作为机动飞行条件参数,该方程不仅适用于常规机动飞行情况,也适用于超机动飞行情况。采用该模型分析了简单机动飞行条件下航空发动机转子的动力学特性,并研

基于形状记忆合金的航空发动机变刚度支架设计及减振

作者： 张文涛     路宽     傅超     杨永锋     陈予恕.   来源： 第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集 年份： 2023 文献类型 ： 会议论文 关键词： 航空发动机支架   振动控制   变刚度   非线性振动   非线性动力学   双转子—轴承系统  

描述： 航空发动机为飞机提供动力,是飞机的心脏,直接影响着飞机的性能和可靠性,附件系统和连接结构是航空发动机不可缺少的部分,发动机的过度振动通常会造成附件和连接结构的变形破坏,这将直接影响发动机的服役性能和结构安全性。因此亟需厘清航空发动机附件—连接结构的振动特性,并对连接结构进行减振隔振设计以确保飞机安全性。本文以某型号航空发动机整机系统为研究对象,提出了基于双转子-轴承系统的机匣-连接结构-附件系统的一体化建模方法,应用解析及数值方法对此动力学系统模型进行分析,研究航空发动机整机系统外接附件-连接结构的非线性动力学行为机理,并且针对连接结构进行减振隔振设计,采用拓扑优化和基于形状记忆合金的变刚度设计,实现航空发动机附件系统的主动减振,分析了无故障和不对中故障下变刚度支架的非线性动力学特性,对比了变刚度连接结构的减振效果。

航空发动机双转子系统耦合故障机理研究

作者： 张昊鹏     路宽     傅超     杨永锋     陈予恕.   来源： 第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集 年份： 2023 文献类型 ： 会议论文 关键词： 耦合故障   航空发动机   非线性动力学   轴承系统   HB   双转子   AFT  

描述： 双转子-轴承系统作为航空发动机的核心,其动力学行为对航空发动机整机振动特性有重要的影响。因此,本文围绕航空发动机双转子-轴承系统,建立了双转子的动力学模型与故障模型,分析了不同工况与故障参数对双转子系统各关键部件与整机振动特性的影响。建模时,通过第二类拉格朗日方程与有限元理论分别建立了转盘、转轴、普通轴承、中介轴承单元,同时考虑了瞬态项对模型的影响以及各物理量间的变换关系。为了提高双转子有限元模型稳态响应的求解效率,基于经典的时频域转换(AFT)思想与现有的谐波平衡-时频域转换(HB-AFT)方法,针对有限元模型改进了数值求解Jacobian矩阵的方法,提高了该方法的通用性。在双转子系统动力学模型的基础上,本文对松动-碰摩耦合故障、不对中-碰摩耦合故障双转子系统进行了研究,得到了振动特性随故障参数及工况参数的变化规律。本文的研究成果可一定程度上为双转子系统结构优化提供理论基础,为航空发动机故障诊断提供先验信息。

基于形状记忆合金的航空发动机变刚度支架设计及减振

作者： 张文涛     路宽     傅超     杨永锋     陈予恕.   来源： 第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集 年份： 2023 文献类型 ： 会议论文 关键词： 航空发动机支架   振动控制   变刚度   非线性振动   非线性动力学   双转子—轴承系统  

描述： 航空发动机为飞机提供动力,是飞机的心脏,直接影响着飞机的性能和可靠性,附件系统和连接结构是航空发动机不可缺少的部分,发动机的过度振动通常会造成附件和连接结构的变形破坏,这将直接影响发动机的服役性能和结构安全性。因此亟需厘清航空发动机附件—连接结构的振动特性,并对连接结构进行减振隔振设计以确保飞机安全性。本文以某型号航空发动机整机系统为研究对象,提出了基于双转子-轴承系统的机匣-连接结构-附件系统的一体化建模方法,应用解析及数值方法对此动力学系统模型进行分析,研究航空发动机整机系统外接附件-连接结构的非线性动力学行为机理,并且针对连接结构进行减振隔振设计,采用拓扑优化和基于形状记忆合金的变刚度设计,实现航空发动机附件系统的主动减振,分析了无故障和不对中故障下变刚度支架的非线性动力学特性,对比了变刚度连接结构的减振效果。

航空发动机双转子系统耦合故障机理研究

作者： 张昊鹏     路宽     傅超     杨永锋     陈予恕.   来源： 第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集 年份： 2023 文献类型 ： 会议论文 关键词： 耦合故障   航空发动机   非线性动力学   轴承系统   HB   双转子   AFT  

描述： 双转子-轴承系统作为航空发动机的核心,其动力学行为对航空发动机整机振动特性有重要的影响。因此,本文围绕航空发动机双转子-轴承系统,建立了双转子的动力学模型与故障模型,分析了不同工况与故障参数对双转子系统各关键部件与整机振动特性的影响。建模时,通过第二类拉格朗日方程与有限元理论分别建立了转盘、转轴、普通轴承、中介轴承单元,同时考虑了瞬态项对模型的影响以及各物理量间的变换关系。为了提高双转子有限元模型稳态响应的求解效率,基于经典的时频域转换(AFT)思想与现有的谐波平衡-时频域转换(HB-AFT)方法,针对有限元模型改进了数值求解Jacobian矩阵的方法,提高了该方法的通用性。在双转子系统动力学模型的基础上,本文对松动-碰摩耦合故障、不对中-碰摩耦合故障双转子系统进行了研究,得到了振动特性随故障参数及工况参数的变化规律。本文的研究成果可一定程度上为双转子系统结构优化提供理论基础,为航空发动机故障诊断提供先验信息。