【摘要】：航空發(fā)動機(jī)普遍采用雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),即低壓轉(zhuǎn)子和高壓轉(zhuǎn)子套裝的形式,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的葉盤數(shù)目多,支點(diǎn)多,轉(zhuǎn)子不平衡、支點(diǎn)不對中所帶來的振動是航空發(fā)動機(jī)振動故障的主要來源。航空發(fā)動機(jī)內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子固有特性、不平衡振動響應(yīng)、不平衡振動在雙轉(zhuǎn)子之間的耦合、內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)支點(diǎn)不對中條件下雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動特性是理論和工程技術(shù)領(lǐng)域的重要課題,缺乏深入的研究。理論、仿真和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合是研究航空發(fā)動機(jī)振動特性的主要方法,但是目前關(guān)于航空發(fā)動機(jī)雙轉(zhuǎn)子振動特性研究的試驗(yàn)臺較少。本文針對某型航空發(fā)動機(jī)內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng),開展航空發(fā)動機(jī)雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動特性分析,首先基于航空發(fā)動機(jī)的內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng),引入套齒聯(lián)軸器和中介軸承,根據(jù)等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動慣量原理對原型機(jī)進(jìn)行�；�,建立四盤五支點(diǎn)內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)簡化動力學(xué)模型,分析雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有特性。其次基于New-mark數(shù)值積分法分析內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡振動響應(yīng),考慮雙轉(zhuǎn)子中高低壓轉(zhuǎn)子的相互影響,數(shù)值仿真分析內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)各測點(diǎn)不平衡振動的響應(yīng)規(guī)律。然后深入分析支點(diǎn)不對中條件下的激勵機(jī)理,并在此基礎(chǔ)上分析內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在支點(diǎn)不對中條件下的振動特性,最后搭建四盤五支點(diǎn)雙轉(zhuǎn)子模型試驗(yàn)臺,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試,通過搭建簡化試驗(yàn)臺,可以排除航空發(fā)動機(jī)中眾多干擾因素的影響,分析雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動特性,并對理論解析和數(shù)值仿真進(jìn)行驗(yàn)證。分析結(jié)果表明當(dāng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)僅在低壓轉(zhuǎn)子或高壓轉(zhuǎn)子上存在不平衡時,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動響應(yīng)為單頻振動,軸心軌跡為規(guī)則的圓形,若內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子上均存在不平衡質(zhì)量,則轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動為雙頻振動,軸心軌跡復(fù)雜,并且越靠近中介支點(diǎn)處,耦合作用越明顯;測點(diǎn)離不平衡質(zhì)量所在位置越近,對該不平衡質(zhì)量越敏感;支點(diǎn)不對中會出現(xiàn)二倍頻振動;支點(diǎn)在水平和豎直方向上的不對中會出現(xiàn)耦合,轉(zhuǎn)子振動響應(yīng)的二倍頻幅值與支點(diǎn)不對中量成二次方關(guān)系,與轉(zhuǎn)子的負(fù)載扭矩成線性關(guān)系,與不平衡質(zhì)量大小無關(guān),一倍頻幅值與支點(diǎn)不對中量和轉(zhuǎn)子的負(fù)載扭矩?zé)o關(guān)。本文針對內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有特性、不平衡振動特性、支點(diǎn)不對中問題,開展了內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動特性研究工作,分析了雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有特性,不平衡和支點(diǎn)不對中條件下的振動響應(yīng),研究結(jié)論對航空發(fā)動機(jī)內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子不平衡故障、支點(diǎn)不對中故障下的振動預(yù)估、評價和控制具有重要價值。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V231.96

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張大義;劉燁輝;梁智超;馬艷紅;洪杰;;航空發(fā)動機(jī)雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速求解方法[J];推進(jìn)技術(shù);2015年02期

2 劉曦澤;段滋華;李多民;;轉(zhuǎn)子動平衡技術(shù)的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展[J];廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào);2012年03期

3 陳果;;雙轉(zhuǎn)子航空發(fā)動機(jī)整機(jī)振動建模與分析[J];振動工程學(xué)報(bào);2011年06期

4 趙廣;郭嘉楠;王曉放;劉占生;;轉(zhuǎn)子-齒式聯(lián)軸器-軸承系統(tǒng)不對中動力學(xué)特性[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2011年03期

5 申苗;唐駕時;李克安;梁翠香;陳勇;隋雪冰;;航空發(fā)動機(jī)雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的模態(tài)分析[J];兵工自動化;2010年02期

6 趙浚竹;于鴻君;;新疆天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的SWOT分析[J];農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技;2010年02期

7 于鳴;賀淑君;;400MW燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡試驗(yàn)方法[J];東方電機(jī);2009年01期

8 韓軍;高德平;胡絢;;一種基于模型的雙轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷方法[J];航空動力學(xué)報(bào);2008年05期

9 韓軍;高德平;胡絢;陳高杰;;航空發(fā)動機(jī)雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的拍振分析[J];航空學(xué)報(bào);2007年06期

10 劉占生;趙廣;龍鑫;;轉(zhuǎn)子系統(tǒng)聯(lián)軸器不對中研究綜述[J];汽輪機(jī)技術(shù);2007年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王美令;不對中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)機(jī)理及其振動特性研究[D];東北大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 王凱;長葉片—軸系耦合振動試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2014年

2 占成偉;雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化與不平衡響應(yīng)分析[D];華中科技大學(xué);2014年

3 王飛;帶中介支點(diǎn)的四支點(diǎn)雙轉(zhuǎn)子動力特性優(yōu)化[D];南京航空航天大學(xué);2012年

4 龍鑫;齒式聯(lián)軸器不對中動力學(xué)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

本文編號：2726212