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在工程实践中发现叶盘结构存在一种新的失谐——预紧力失谐,基于一个含预紧力的叶盘结构连续参数模型,对比分析了预紧力失谐和刚度失谐下叶盘结构的振动特性,揭示了预紧力失谐对叶盘结构振动响应局部化的影响规律.研究发现,预紧力失谐不会导致模态局部化,但能导致叶盘结构出现振动响应局部化,在相同失谐强度下,预紧力失谐所导致的叶盘结构振动响应局部化程度与固有参数失谐相当.因此,预紧力失谐不能通过传统的检测手段如模态实验来发现.这些结果一方面完善了失谐叶盘结构的研究内容,一方面为叶盘结构的设计和制造提供了理论指导. 相似文献
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建立了含整圈拉筋叶盘系统有限元实体模型,对比分析了有无拉筋叶盘系统的固有特性和模态振型,揭示了整圈拉筋对叶盘系统固有频率及模态局部化的影响规律。研究表明,由于整圈拉筋的存在增大了叶片间的耦合强度,使得叶盘系统固有频率增大,系统的模态分布不再高度密集,且弱化了离心载荷对叶盘系统的应力刚化效应;整圈拉筋的存在导致叶盘系统频率转向特性曲线的相对频率间隙增大,降低了叶盘系统对失谐的敏感度,使得叶盘系统的模态局部化程度减小。 相似文献
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频率转向特征对失谐叶盘模态局部化的作用 总被引:2,自引:0,他引:2
基于叶盘集中参数模型,分析了叶片刚度失谐对频率转向区内的系统固有频率及叶片模态振型的影响,提出了一个描述模态局部化程度的参数,仿真研究了频率转向特征对失谐叶盘模态局部化程度的作用规律。研究表明,频率转向曲线之间关于节径的最小间隙(转向频率间隙)是反映频率转向特征的重要参数,并存在一个转向频率间隙的极小值点,在该极值点附近,频率转向区内的模态对叶片失谐非常敏感,并会导致模态局部化程度剧烈变化。 相似文献
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为研究离心压缩机叶轮材料属性失谐对其振动局部化的影响,将叶轮材料的3个代表属性杨氏模量、泊松比和密度,使用正态分布函数生成随机序列.通过有限元方法,将其赋值于叶轮单元体,获得正态失谐分布.进一步,利用ANSYS软件,对叶轮由于材料属性失谐导致的振动模态局部化现象特别是固有频率的影响进行数值分析.研究发现,随着失谐幅值的... 相似文献
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为了研究涂层参数失谐对整体叶盘振动特性的影响,创建含涂层的两自由度扇区集中参数模型,引入四种常见的主动失谐形式,详细分析了涂层质量、刚度、阻尼等参数失谐对系统振动特性的影响规律。创建含涂层参数失谐的整体叶盘集中参数模型,并由涂层引入常用的谐波、交替、线性及伪谐波四种形式的主动失谐。建立失谐后整体叶盘结构的运动方程,确定求解其固有频率及振动响应的方法,并给出了评价失谐程度的量化参数。通过实例分析了由涂层引入主动失谐后叶盘结构的振动特性。研究表明,叶盘系统发生由涂层引起的主动失谐后,系统最大响应随失谐量的增大呈现先上升后下降的趋势,有“阈值”现象。 相似文献
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针对目前谐波平衡法分析高维非线性动力学系统存在求解困难等问题,文中基于增量谐波平衡法(incremental harmonic balance method,IHB法)能将高维非线性方程组转化为线性方程组进行求解的优点,将其推广应用到含强非线性干摩擦力失谐叶盘系统振动响应特性研究中,成功避开谐波平衡法必须求解非线性方程组的问题.研究表明,推广后的IHB法能较好地解决含强非线性摩擦力失谐叶盘系统响应求解的诸多问题,并且运用该方法成功发现含非线性摩擦阻尼的谐调叶盘系统也可能产生振动能量局部化现象. 相似文献
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某型涡轮盘/叶片/轴的耦合振动分析 总被引:1,自引:0,他引:1
某型涡轮盘/叶片/轴的耦合振动分析为某型涡轮结构设计的一个重要工作内容。本文首先采用UG软件对某型涡轮盘/叶片以及某型涡轮盘/叶片/轴进行三维实体建模,导入ANSYS软件建立了其耦合振动分析的有限元模型,并分别对其进行了静频与动频的计算与分析。计算结果表明:在工作转速范围内,该型涡轮盘/叶片/轴不存在危险振动。本文的工作为某型涡轮转子的设计提供计算分析依据。 相似文献
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《机械制造与自动化》2015,(6)
涡轮盘叶片在驱动空气静压喷漆主轴高速旋转时,其振动会造成疲劳与噪声。基于弹性结构理论提出一种设计方法,减少涡轮盘结构振动矩阵密集特征值出现的频率,通过设计非均匀叶片布局与进气构型减少可能的振动及噪声。选取叶片上的点作为测试点,分析其模态及加速度谱密度函数曲线,曲线的平稳度表征振动、能量及噪声的分布。仿真对比结果表明非均匀叶片结构布局与进气构型的噪声能量信号在其工作频率范围内更平坦,有效的降低了结构振动及噪声。 相似文献
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基于键合图的失谐叶盘系统振动试验方法研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以适用于多能域系统建模的键合图为工具,提出了一种能应用于复杂叶盘系统动力学特性研究的模拟试验方法,建立了叶盘系统的键合图模型和相应的动力学试验模型,利用该方法在指导叶盘系统动力学模拟试验时,能快速、简便而又直观地得到系统动力学特性研究结果,从而为工程中复杂叶盘系统的动力学研究提供了新的方法和思路。 相似文献
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在保证精度的条件下,为了提高航空发动机的计算效率与模拟的准确性,对经典混合界面子结构模态综合法(HISCMSM)进行改进,采用改进的HISCMSM建立了带气膜孔的失谐整体叶盘的有限元模型(FEM)并对其进行了模态分析,与高保真有限元模型方法(Finite element model method,FEMM)相比,相对误差≤0.79%,比整体高保真FEMM和经典的HICMSM计算效率分别提高31.01%~55.78%,0.89%~5.45%,研究中考虑了气膜孔的影响,发现气膜孔使得叶盘的模态频率降低,其中气膜孔的大小使得模态频率先减小后增大再减小,气膜孔的排列及角度的改变对叶盘模态频率的影响不大,而气膜孔数对其影响较大。为叶盘结构的设计提供了一定指导意义,为下一步的动力响应研究奠定了基础。 相似文献
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本文以薄辐板加阻尼结构的航空齿轮传动系统为研究对象,建立了系统的动力学模型,进而用复模态分析方法求解了系统的复频率、复振型和因啮合刚度波动引起的自激振动响应.计算结果明确显示了辐板阻尼在齿轮副相对振动及辐扳扭振中的作用. 相似文献
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为了更准确地描述航空发动机叶盘结构的变形以及控制的合理性,提出了一种高效高精度的概率分析方法,即有限元-极值响应面法(finite element extremum response surface method, 简称FE-ERSM)。该方法与响应面法(response surface method,简称RSM)和蒙特卡罗法(Monte Carlo method,简称MCM)相比,在不降低精度的情况下,效率显著提高,具有非常重要的工程应用价值。在分析中考虑了典型载荷,选取输入变量且考虑了参数的不确定性等因素。通过概率分析,不仅获得了其径向变形可靠度和径向变形以及应力场模拟样本、极值响应面、相对概率分布,而且对其径向变形和应力场进行灵敏度分析,得到了影响叶盘结构径向变形以及应力场分布的主要影响因素。最后,将FE-ERSM与RSM和MCM比较分析,验证了该方法在航空发动机叶盘结构分析中的合理性。 相似文献
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