柔性转子无试重模态动平衡测试系统

针对传统柔性转子动平衡方法需要多次添加试重、多次启动而导致平衡效率低、安全性无法保证的问题,提出了一种高速柔性转子无试重模态动平衡方法。该方法借助有限元软件计算得到转子的模态特征,结合测量得到的振动信息,计算出平衡配重的大小和相位。为了将此方法应用于工程实际,研制了一套柔性转子无试重模态动平衡软、硬件测试系统。将该系统与国外同类先进测试设备SIRIUS对比,两者之间的相位测量误差为2.376°。转速计量表明,该测试系统的转速测量范围为0～60kr/min,最大测量误差为10%。应用该系统对跨二阶双盘柔性转子实施了无试重动平衡试验,平衡后一阶振幅下降60.6%,二阶振幅下降74%。试验结果表明,所研制的无试重模态动平衡系统可有效应用于高速柔性转子的动平衡,提高平衡效率和安全性。     

航空发动机附件传动齿轮振动特性分析与试验研究

为了解某型航空发动机附件传动齿轮的振动特性,采用有限元素法对其进行了振动特性计算分析。为验证分析结果的有效性,分别对附件传动齿轮进行了模态试验分析和台架旋转状态下的振动特性测试,获得了静态与实际工作状态下齿轮的振动频率和振型。试验结果表明,附件传动齿轮工作状态下的振动特性与有限元分析结果吻合性良好,其振动频率受传递扭矩的影响较小。研究为其他航空发动机附件传动齿轮的振动特性分析提供了重要参考。     

CS-VMD与Teager包络谱在齿轮故障特征提取中的应用

针对传动系统中齿轮故障特征不明显、难以准确提取以及在进行模态分解时VMD输入参数需要人为设定的问题,提出一种CS-VMD与Teager包络谱相结合的齿轮故障特征提取方法。首先,使用CS算法对VMD方法的模态分解个数、二次惩罚因子和时间延迟进行参数自适应确定;其次,使用参数自适应确定的CS-VMD方法对齿轮故障仿真信号和实测信号进行模态分解;最后,对分解得到的各模态分量进行Teager包络谱分析,进而提取各模态分量中的齿轮故障特征。仿真与实测信号分析结果表明:所提出的方法可以有效地分解齿轮故障非平稳信号和提取齿轮故障特征频率,验证了该方法在齿轮故障特征提取中的可行性。     

带膜盘联轴节的动力传动轴的动力特性

带膜盘联轴节的动力传动轴是连接发动机和直升机传动系统的重要零件,其动力特性与一般结构形式的轴有所不同.文中采用有限元计算分析与试验验证相结合的方法,研究这种结构的动力传动轴的刚度、固有频率和转子动力特性.结果表明,这种动力传动轴的1阶振型通常表现为膜盘变形振动,轴的刚度和1阶固有频率随膜盘厚度的增大而增大,而1阶临界转速却基本不随膜盘厚度的变化而变.     

花键连接转子系统稳定性研究

花键联轴器被广泛应用于飞机上,在涡轮端和输出组件、发电机以及发动机其他配件间传递动力。为获得花键联轴器引起的花键连接转子失稳原理,将花键力模拟成等效的刚度系数和阻尼系数,采用有限元方法建立花键连接转子模型,采用特征值方法得到花键力对花键连接转子系统稳定性影响,此外,讨论摩擦系数、负载扭矩和外阻尼对系统稳定性的影响。研究结果表明,摩擦系数和负载扭矩增加会降低系统稳定性,相反,外阻尼会增加花键连接转子系统稳定性。     

转子系统模态阻尼测定的相位匹配法

模态阻尼是转子系统达到每一阶模态振型时所表现出来的一种系统阻尼,是研究转子系统动力学特性的一个重要参数。在分析模态阻尼传统测量法——半功率法缺点的基础上,提出了一种新的模态阻尼测量方法——相位匹配法。相位匹配法的原理是：建立目标函数,利用数值计算,对试验获得的相位随转速变化的数据进行最小距离估计,从而确定出转子振动系统的阻尼系数。在转子试验器上进行了试验研究,测得了系统的模态阻尼系数,其大小与半功率法测量结果接近。理论分析和试验结果表明,相对于半功率法,相位匹配法具有安全性高、稳定性强的优点。     

直升机传动轴系的动力学设计

从横向弯曲振动的角度阐述了直升机传动轴系动力学设计的必要性和主要内容，包括轴系的临界转速设计、稳态不平衡响应设计、突加不平衡瞬态响应设计以及相关的振动试验等。为直升机传动轴系的结构设计提供建议和帮助。     

叶片断裂分析

通过数值计算与试验相结合的方法,对叶片断裂故障的原因进行了分析.研究表明叶片共振裕度不足,叶片前缘加工引起的腐蚀微坑是导致叶片断裂的主要原因.针对性地提出了结构改进及工艺制造措施.试验表明改进设计后的叶片强度、寿命满足设计要求.     

支承布置对双支承转子动力特性的影响

从等截面轴的理论分析和实际发动机转子的计算分析两方面阐述了双支承卧式转子的支承布置对转子动力特性的影响.改变支承的布置能有效地调整转子的临界转速,而支承反力也主要取决于支承的轴向位置.本文可对转子的动力学工程设计起参考作用.     

弹性联轴器动力特性分析与实验研究

弹性联轴器作为航空发动机、减速器、动力装置或者功率吸收装置之间的连接结构,在实际工作中会遭遇到因振动过大而造成事故的发生.从结构分析、动力学计算和动力特性实验三个方面阐述并研究了弹性联轴器的动力学特点.研究表明,弹性联轴器的花键连接是影响弹性联轴器动力学特性的关键因素,花键的松动连接是实现弹性轴"浮动"的充分必要条件;弹性联轴器的结构也影响着花键连接的状态,过长的转接套齿会导致松动连接的失效,从而导致危险振动的发生.通过弹性联轴器动力特性实验,测量得到弹性轴呈弯曲形态的弹性联轴器的临界转速,证明了花键松动连接转变为柔性连接可能性的存在. 最后提出了消除这种可能性的有效措施.