某型航空发动机转子系统动力学特性的有限元分析

作者： 缪辉   来源： 沈阳航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机　　双转子系统　　临界转速　　不平衡响应　　有限元法  

描述： 航空发动机转子系统的动力学特性决定着航空发动机工作的可靠性和结构的完整性,因此对航空发动机转子系统的动力学特性进行计算和分析具有重要意义。本文采用有限元方法对一个简单的双转子系统模型的动力学特性进行了计算,分别采用三种有限元建模方法对其进行计算和分析,验证三种建模方法的可行性和计算方法的正确性,从而为某型航空发动机转子系统的合理建模和计算奠定了基础。合理地建立发动机转子系统的有限元模型对研究发动机整机振动具有重要意义。本文采用四种有限元建模方法对具有弯扭叶片的转子系统的临界转速进行了计算。通过对计算结果分析发现,叶片简化为质量单元的三维模型和具有弯扭叶片的三维模型的计算结果的误差很小,由此提出了对航空发动机轴和轮盘采用三维模型,叶片采用质量单元的建模方法进行建模,有效兼顾了模型的规模与计算的精度。本文提出了对某型航空发动机转子系统建模的方法并对其进行合理建模。在进行临界转速计算之前,首先计算了该发动机支承系统的刚度,然后用APDL语言编制航空发动机双转子系统临界转速的计算程序,用Campbell图法分别得到由低压转子和高压转子为主激励的临界转速和主振型。采用同步响应法分别计算低压转子不平衡和高压转子不平衡引起的响应,得到高、低压转子上各个盘的位移频率响应曲线,同时还得到了高、低压转子为主激励的临界转速,最后对这两种有限元方法计算得到的临界转速进行相互验证。本文运用有限元的方法对某型航空发动机转子系统的动力学特性进行了计算和分析。结果表明:论文中采取的各种分析方法是可行的,计算结果是合理的,对研究同类航空发动机转子系统的动力学特性具有一定的参考价值。

航空发动机管路模型修正与流固耦合响应分析

作者： 赵爽   臧朝平   来源： 中国力学大会——2013 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文

描述： 针对某航空发动机的管路模型,在设计初期无试验件的情况下,提出了一种基于"超模型"理论的预修正方法,实现对管路模型的高精度建模,并进行动力学设计、分析及流固耦合响应预测。利用"超模型"作为参考模型,对设计模型进行模型修正,从而得到预确认的有限元模型的方法,可以降低实际结构的动力学分析中对于实验的过分依赖。通过"超模型"与确认模型对输流管路在

航空发动机管路模型修正与流固耦合响应分析

作者： 赵爽   臧朝平   来源： 2013中国力学大会 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文

描述： 航空发动机管路模型修正与流固耦合响应分析

某航空发动机机匣的动力学模型修正

作者： 马双超   臧朝平   来源： 中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 航空发动机机匣　　模型修正　　有限元建模　　模态测试  

描述： 航空发动机机匣是航空发动机的重要组成部分,准确建立机匣的模型是进行航空发动机整机动力学分析的基础.为了提高机匣的动力学建模精度,可以通过对机匣结构的振动模态测试,并利用振动测试数据对所建立的模型进行修正.如果以实验测试和有限元分析预测的频率差的平方和最小为目标函数,并对修正参数施加约束条件,则可以将模型修正问题归结到结构优化问题,通过优化求解得到修正后的模型.机匣作为一个连接部件,对其进行模型修正时需要考虑部件和连接件两方面的影响,而直接对这两方面进行同时修正是比较困难的.本文通过分步修正的方法,先修正机匣部件得到其可靠的模型,然后再将机匣部件通过连接件连接成整体,利用整体模态测试数据修正连接件参数,最后得到比较可靠的机匣的模型.

某航空发动机中介机匣动力学简化模型建模方法

作者： 刘宗魁   臧朝平   雷新亮   兰海波   来源： 中国力学大会-2015 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文

描述： 在实际工程运用中,针对如何快速、有效的建立复杂模型有限元简化模型的问题。研究了几何简化、网格尺寸和局部细化等对建立中介机匣动力学简化模型匣的影响。

基于矩函数的某航空发动机机匣的振型描述及模型确认

作者： 曾亚未   臧朝平   王晓伟   来源： 中国力学大会-2015 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文

描述： 提出了三维结构的基于径向切比雪夫矩函数的振型描述及模型修正方法,实现了将矩特征值的应用范围从二维结构扩展到三维结构,并用某航空发动机机匣结构验证了方法的有效性。

一种无实物样机的航空发动机转子有限元建模方法

作者： 边杰   梅庆   臧朝平   杨海   来源： 第11届全国转子动力学学术讨论会（ROTDYN2014） 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 航空发动机　　模拟转子　　有限元建模　　模态试验　　模型修正  

描述： 针对现代航空发动机转子系统结构复杂性的特点,以模拟转子为研究对象,提出了一种无实物样机的有限元建模方法。首先由模拟转子的几何模型建立了五种不同网格密度的实体模型,然后根据模态频率差异确定一个参考模型。但由于参考模型的网格尺寸较大,不能作为整机模型中的部件模型,由此需要建立转子的简化模型,利用参考模型对简化模型进行模型修正,最后进行了试验模型和修正后的简化模型的相关分析和频响函数对比,结果验证了通过

连续扫描激光多普勒测振技术在航空发动机振动测试中的应用研究

作者： 赵丽娜   臧朝平   闫楚良   来源： 第五届全国振动利用工程学术会议暨第四次全国超声电机技术研讨会 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 激光多普勒振动仪　　连续扫描　　航空发动机　　振动测试  

描述： 为了准确获得航空发动机部件的动力学特性，从而为设计有限元模型的修正、故障的识别等提供精确、完备的测试数据，需要寻求一种新型的振动测试方法。连续扫描激光多普勒测振技术是一种非接触式的全场振动测试技术，通过控制激光在被测结构表面的连续扫描运动实现对全场工作变形的测量，具有测试精度高、空间分辨率高、测点密集以及测试自由度完备等优点。该测振技术的出现不仅为结构在静止状态下的全场振动测试提供了解决方案，还为结构在旋转工作状态下的跟踪全场振动测试提供了可能，所以研究该测振技术在航空发动机振动测试中的应用将具有重要的意义。本文首先对该技术的测振原理进行了介绍，然后对该技术在航空发动机部件(包括燃烧室机匣、旋转叶盘)的全场振动测试中的应用进行了阐述。研究表明，连续扫描激光多普勒测振技术可应用于航空发动机静止部件和旋转部件的全场振动测试，具有重要的工程应用价值。

某航空发动机低压转子的动力学容差设计

作者： 吴云皓   王晓伟   王德友   冯国全   臧朝平   来源： 中国力学大会-2015 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文

描述： 介绍了基于Taguchi法的转子系统动力学容差设计理论和方法,并对某航空发动机低压转子进行容差设计.容差设计过程中,以低压压气机及低压涡轮上4个修正面的不平衡量幅值及相位为设计参数,以抑制发动机整机最大振动响应不超过10m m/s为优化目标,通过灵敏度分析及多目标优化两个阶段得到最终的结果.优化前后对整机振动情况进行蒙特卡洛仿真.

某航空发动机连接机匣的模型修正与确认

作者： 江育莹   臧朝平   宋会英   黄梓   王晓伟   来源： 中国力学大会-2015 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文

描述： 针对某航空发动机连接机匣,采用现代结构动力学建模与模型确认技术,利用实际结构的振动模态试验数据作为参考,对单个部件、连接件的有限元设计模型进行修正,使得修正后的设计模型具有足够的精度,成为确认的模型,能够反映实际结构的动力学特性,为整机结构的动力学分析和预测设计提供可靠的保证。