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- 航空发动机双转子系统随机响应分析研究
- 作者： 顾智平 来源： 南昌航空大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机转子系统 响应 大气紊流 虚拟激励法
- 描述： 航空发动机是飞行器的心脏，而转子系统又是航空发动机的核心组件，因此在设计航空发动机转子系统结构前，需要充分了解航空发动机转子系统在高空工作时可能发生的振动响应情况，以便采取相应的抗振、避振措施，防止出现飞行事故。多年以来，科研人员对发动机转子系统振动的研究主要集中在转子不平衡、转子不对中等系统内在原因引起的振动响应，很少讨论系统外在激励引起的振动响应。大气紊流作为航空发动机转子系统高空工作时所受到的重要外激励，具有显著的随机特点，大气紊流激励下的航空发动机转子系统动力响应将是一个复杂的随机过程。针对这种情况，研究分析航空发动机转子系统在大气紊流随机激励下的动力响应也就显得极其重要，可以为航空发动机研发人员设计抗振结构提供理论依据。 论文首先介绍了航空发动机双转子系统的使用和研究现状，阐述了机翼振动问题研究的国内外理论成果，并且回顾了虚拟激励法在随机振动领域的运用情况。其次，详细介绍了转子动力学和机翼气动弹性力学的基本理论，以及给出了几种大气紊流模型和虚拟激励法的基本原理，并根据发动机受大气影响采用Dryden 紊流模型作为大气速度模型，建立翼吊航空发动机双转子系统在大气紊流随机激励下的运动方程。最后，通过算例讨论各种工况下的不平衡动力响应情况，运用虚拟激励法求解大气紊流随机激励下的双转子系统的动力响应情况。结果表明：在系统受附加激励时，双转子系统各盘产生的位移响应将有所差异；大气紊流激励下各转盘站的位移响应功率谱密度曲线整体变化趋势与Dryden大气紊流速度功率谱密度曲线变化趋势大致相同，但由于双转子系统本身的动力特性，当激励角频率等于固有频率时，系统将产生位移响应强度波动；大气紊流引起的位移响应强度在0~10 /rad s角频率区域尤为明显。