發(fā)布時間：2021-07-25 13:57

　　航空發(fā)動機和燃氣輪機等高速旋轉機械中葉片惡劣的工作環(huán)境,加上結構和氣體中的非線性因素,導致葉片非線性氣動彈性問題突出。葉片在氣動力作用下會發(fā)生顫振失穩(wěn),而且旋轉帶冠葉片受到的離心力和碰撞力對葉片顫振具有重要影響。目前對于帶冠葉片考慮離心力和氣動力共同作用下的氣動彈性研究尚不充分。因此,研究旋轉帶冠葉片的非線性氣動彈性穩(wěn)定性成為本文重點研究問題。本文在總結先前學者研究成果的基礎上開展了關于旋轉帶冠葉片非線性氣動彈性特性研究,從理論和數(shù)值仿真計算方面進行了系統(tǒng)穩(wěn)定性研究,主要工作內容可以分為以下幾個方面:1.將高速旋轉帶冠葉片簡化為固定在剛性旋轉軸上的端部有質量塊的薄壁Euler-Bernoulli梁模型�？紤]變轉速情況和幾何大變形非線性因素,使用一階活塞理論求得葉片受到的氣動力和氣動力矩�？紤]葉片彎扭變形,利用Hamilton原理建立了高速旋轉帶冠葉片兩自由度耦合的非線性動力學方程。2.利用四階Runge-Kutta法對帶冠葉片的非線性動力學方程進行數(shù)值積分計算。通過特征值理論方法求出帶冠葉片發(fā)生顫振時的旋轉角速度,作出對應轉速的時間歷程圖和相圖。同時,分析了帶冠葉片的相關結構參數(shù)對顫振... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

航空發(fā)動機主體結構

第一章 緒 論。工程上常采用在葉片端部加葉冠裝置的方式來減弱葉片振動，如圖。葉冠裝置通過減少葉尖部的周向漏氣，提高扭轉和彎曲振動頻率，增的剛性。相鄰的葉冠之間存有一定的間隙，當旋轉葉片受到離心力、氣作負荷等激勵而產生彎曲或扭轉振動時，相鄰葉冠將發(fā)生相對位移，依的碰撞與摩擦來消耗葉片的振動能量，從而達到減振效果[16]。葉冠間隙不效果會有明顯的差別，為了達到很好的減振效果，不同尺寸的葉片應對間隙。

第一章 緒 論了一種帶冠葉片之間的碰撞解析模型，考慮預扭轉下應。氣動彈性分析研究現(xiàn)狀器結構一直不斷地出現(xiàn)各種故障，學者們開始密切關題。Collar 曾繪制了用來描述氣動彈性力學研究內容 1-3 所示為部分關系，研究了氣動力、彈性力和慣性關系。近年來，氣動彈性問題由于航空航天事業(yè)的大工程上的各種需求，使得它的研究課題和要求出現(xiàn)了業(yè)的發(fā)展推動了氣動彈性力學的研究和發(fā)展。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]端部質量對有無損傷懸臂梁的模態(tài)影響分析[J]. 閆安志,陶天增,張振華.  鄭州大學學報(工學版). 2016(05)
[2]軸流壓氣機大小葉片氣動彈性穩(wěn)定性分析[J]. 黃鐘山,王延榮,付志忠.  航空動力學報. 2016(08)
[3]基于流固耦合的跨聲速壓氣機葉片靜氣動彈性分析[J]. 汪松柏,李紹斌,宋西鎮(zhèn).  力學與實踐. 2016(01)
[4]含摩擦與間隙的失諧葉盤系統(tǒng)振動局部化研究[J]. 曾海楠,曹樹謙,蘇永雷.  振動與沖擊. 2016(02)
[5]某型渦軸發(fā)動機葉片鋸齒形葉冠優(yōu)化設計應用[J]. 楊飛,蔡顯新.  熱能動力工程. 2015(06)
[6]基于剛柔耦合動力學的旋轉懸臂梁的頻率轉向與振型轉換特性[J]. 方建士,黎亮,章定國,徐振欽.  機械工程學報. 2015(17)
[7]基于時域分析法的汽輪機末級葉片顫振預測及分析[J]. 姜偉,謝誕梅,陳暢,胡鵬飛,高尚.  振動與沖擊. 2015(11)
[8]基于非線性氣彈耦合模型的風力機柔性葉片隨機響應分析[J]. 徐磊,李德源,莫文威,呂文閣,劉雄.  振動與沖擊. 2015(10)
[9]考慮風力機葉片截面扭轉運動及外形變化的氣動彈性分析[J]. 陳嚴,方郁鋒,劉雄,葉枝全.  太陽能學報. 2014(04)
[10]航空發(fā)動機壓氣機葉片的非線性振動問題[J]. 張偉,馮志青,郭翔鷹.  中國科學:物理學 力學 天文學. 2013(04)

博士論文
[1]航空發(fā)動機壓氣機葉片流固耦合振動的動力學特性研究[D]. 王丹.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]旋轉柔性帶冠葉片碰撞振動特征研究[D]. 初世明.哈爾濱工業(yè)大學 2013

碩士論文
[1]帶冠葉盤干摩擦阻尼減振特性研究[D]. 陳俊杰.南京航空航天大學 2015
[2]變剛度梁的振動分析[D]. 唐安燁.中南大學 2014
[3]基于流固耦合的葉片氣動彈性分析[D]. 張瑞琴.南京航空航天大學 2009
[4]基于立軸風力機葉片的氣動彈性分析[D]. 茍懷勇.重慶大學 2008



本文編號：3302156