軸流式葉片是壓氣機(jī)、渦輪、風(fēng)扇等結(jié)構(gòu)中最重要的零件,葉片的振動(dòng)特性一直是研究人員無(wú)法回避的問(wèn)題,工程上一般采用有限元分析或模態(tài)試驗(yàn)來(lái)獲取葉片的振動(dòng)特性,其中葉片的模態(tài)試驗(yàn)是研發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中必不可少的一環(huán)。對(duì)于葉片模態(tài)試驗(yàn)的共振法,需要設(shè)計(jì)出可靠的振動(dòng)夾具以連接振動(dòng)臺(tái)和葉片,葉片振動(dòng)夾具設(shè)計(jì)的好壞關(guān)乎到葉片模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,因此,必須對(duì)振動(dòng)夾具精心設(shè)計(jì),使共振試驗(yàn)可以準(zhǔn)確地表征葉片的振動(dòng)特性。本文以某航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)短葉片作為研究對(duì)象,基于電動(dòng)振動(dòng)臺(tái),設(shè)計(jì)了該短葉片的專(zhuān)用振動(dòng)夾具,并根據(jù)實(shí)際情況,采用不同的測(cè)試方法,最終得到了較為準(zhǔn)確的結(jié)果,確定了葉片的固有頻率、振型、應(yīng)變分布情況。本文主要內(nèi)容如下:（1）根據(jù)振動(dòng)夾具設(shè)計(jì)的相關(guān)理論,設(shè)計(jì)應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片的專(zhuān)用夾具,確定振動(dòng)夾具的材料、連接方式等,由葉片的結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)要求設(shè)計(jì)出振動(dòng)夾具的結(jié)構(gòu)、尺寸。并基于Tosca優(yōu)化軟件,對(duì)振動(dòng)夾具進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化,提高振動(dòng)夾具的一階固有頻率。最終振動(dòng)夾具的一階固有頻率達(dá)葉片試驗(yàn)頻率要求,用于測(cè)量葉片的前四階模態(tài)。（2）基于Abaqus有限元分析軟件,考慮螺栓預(yù)緊力和接觸摩擦對(duì)裝配體振動(dòng)特... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 葉片的振動(dòng)特性國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 振動(dòng)夾具設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 拓?fù)鋬?yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.2.4 螺栓連接結(jié)構(gòu)非線性研究現(xiàn)狀
    1.3 研究問(wèn)題的提出
    1.4 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
2 機(jī)械振動(dòng)理論及振動(dòng)試驗(yàn)理論
    2.1 機(jī)械振動(dòng)基本理論
    2.2 振動(dòng)夾具的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
        2.2.1 振動(dòng)夾具的設(shè)計(jì)要求及原則
        2.2.2 振動(dòng)夾具的種類(lèi)
    2.3 拓?fù)鋬?yōu)化變密度法
    2.4 螺栓連接下的接觸非線性分析
        2.4.1 螺栓連接的有限元分析
        2.4.2 結(jié)合面接觸問(wèn)題的非線性分析
    2.5 模態(tài)試驗(yàn)理論
        2.5.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性
        2.5.2 試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的支撐方式
        2.5.3 振動(dòng)激振源的種類(lèi)
    2.6 本章小結(jié)
3 葉片模態(tài)試驗(yàn)振動(dòng)夾具設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 葉片振動(dòng)夾具設(shè)計(jì)
        3.2.1 振動(dòng)夾具材料及連接方式
        3.2.2 振動(dòng)夾具設(shè)計(jì)及建模
    3.3 振動(dòng)夾具的拓?fù)鋬?yōu)化
    3.4 振動(dòng)夾具優(yōu)化結(jié)構(gòu)模擬
    3.5 本章小結(jié)
4 葉片振動(dòng)特性有限元分析
    4.1 葉片的建模及模態(tài)分析
        4.1.1 葉片的建模
        4.1.2 葉片模態(tài)分析
    4.2 綁定連接下葉片模態(tài)分析
    4.3 摩擦接觸下葉片模態(tài)分析
    4.4 本章小結(jié)
5 基于電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的葉片振動(dòng)特性試驗(yàn)
    5.1 試驗(yàn)方法及試驗(yàn)內(nèi)容
    5.2 葉片正弦掃頻振動(dòng)試驗(yàn)
        5.2.1 螺栓預(yù)緊力的確定
        5.2.2 正弦掃頻實(shí)驗(yàn)
        5.2.3 固有頻率對(duì)比
    5.3 砂型法測(cè)試振型
        5.3.1 砂型法試驗(yàn)流程
        5.3.2 砂型結(jié)果對(duì)比
    5.4 葉片應(yīng)變分布試驗(yàn)
        5.4.1 應(yīng)變分布試驗(yàn)準(zhǔn)備及流程
        5.4.2 應(yīng)變分布試驗(yàn)結(jié)果
        5.4.3 應(yīng)變分布試驗(yàn)結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大型風(fēng)力機(jī)葉片模態(tài)性能及振動(dòng)分析[J]. 孫瑞,李春,丁勤衛(wèi),陳文樸.  熱能動(dòng)力工程. 2018(10)
[2]基于拓?fù)鋬?yōu)化與多目標(biāo)優(yōu)化的機(jī)床底座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 趙海鳴,蔣彬彬,李密.  機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2018(04)
[3]某發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子葉片應(yīng)力分布試驗(yàn)研究[J]. 劉濤,范秀杰,經(jīng)留洋.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(15)
[4]某異型結(jié)構(gòu)振動(dòng)夾具的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 馬征,李東強(qiáng),顧陽(yáng),劉凱.  裝備環(huán)境工程. 2017(03)
[5]航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的聲振疲勞特性試驗(yàn)[J]. 王琰,郭定文.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2016(11)
[6]葉片模態(tài)分析與聲頻法測(cè)量[J]. 陳飛翔,岳林.  機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2016(05)
[7]渦輪轉(zhuǎn)子葉片-輪盤(pán)的振動(dòng)特性分析[J]. 楊修偉,黃磊.  工程與試驗(yàn). 2016(03)
[8]汽輪機(jī)末級(jí)葉片振動(dòng)特性研究[J]. 趙文勝,王鵬飛,李燕輝,劉梅清,蔣勁.  華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(08)
[9]振動(dòng)試驗(yàn)夾具設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J]. 于韶明,衛(wèi)國(guó),楊峰,都京.  裝備環(huán)境工程. 2014(02)
[10]振動(dòng)試驗(yàn)夾具動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)的綜合優(yōu)化方法[J]. 王軻,孫妍妍,茅志穎.  振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2013(03)

博士論文
[1]機(jī)床螺栓結(jié)合面力學(xué)特性機(jī)理研究與應(yīng)用[D]. 廖昕.東南大學(xué) 2017

碩士論文
[1]某航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的振動(dòng)特性試驗(yàn)及分析[D]. 董妍.大連理工大學(xué) 2016
[2]基于變密度法的連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化研究[D]. 楊志勇.西安電子科技大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3603478