带冠涡轮叶片的振动特性分析

针对带冠涡轮叶片的振动特性分析,建立考虑叶冠圈连效应和叶片-轮盘耦合效应的三维有限元模型,对叶冠边界条件考虑叶冠工作面完全固接和叶冠工作面接触两种情况.简要介绍处理叶冠接触边界条件的方法.在对带冠涡轮叶片振动特性进行分析的同时,研究不同接触边界条件对振动特性的影响.结果表明, 单个叶片或整圈叶片分析模型均不能正确反映带冠涡轮叶片的振动特性,对带冠涡轮叶片进行振动分析必须考虑叶片-轮盘耦合效应和叶冠接触条件.考虑耦合效应和叶冠接触时叶片-轮盘系统的刚性降低,系统更易发生节径型振动;采用罚函数法处理叶冠的接触边界条件是一种简便有效的方法.     

航空发动机涡轮叶片热冲击试验

某型航空发动机涡轮叶片在使用过程中发生疲劳断裂故障,为避免故障再次发生,对涡轮叶片的材料和结构进行改进,以提高涡轮叶片的振动疲劳强度和热疲劳强度。对改进前后的涡轮叶片进行热冲击试验,论述了试验原理,介绍了试验过程,并分析了试验结果。试验结果表明,改进后涡轮叶片的平均温度比原涡轮叶片低,叶身温度分布更均匀。进气边是涡轮叶片最易产生热疲劳裂纹的部位,改进后涡轮叶片的热疲劳寿命更长。     

基于ANSYS的某型航空发动机涡轮叶片的振动特性分析

以某型航空发动机的高压涡轮叶片为研究对象,采用Solidworks软件建立其三维实体模型,基于有限元分析软件ANSYS对其进行振动特性分析,得出叶片的振动频率特性和前六阶振动模态特性。仿真结果对涡轮叶片的设计和改进具有一定的指导意义。     

带锯齿型叶冠涡轮叶片振动特性实验研究

为了研究锯齿型叶冠的振动特性,本文根据锯齿冠叶片的特点和试验条件,设计了夹持锯齿冠叶片的夹具,分别以单叶片、三叶片联装和多个叶片联装模型为实验模型,完成了带锯齿型叶片的瞬态激振试验和简谐激振试验。分析了不同边界条件下锯齿型叶冠的固有振动特性,以及在不同条件下的振动阻尼。最后,在分析试验结果的基础上,探讨了锯齿型叶冠对涡轮叶片振动特性的影响。     

大修航空发动机涡轮叶片的检修技术

介绍了涡轮叶片的清洗、无损检测、叶型完整性检测等预处理,以及包括表面损伤修理、叶顶修复、热静压、喷丸强化及涂层修复等在内的先进修理技术。     

航空发动机I级涡轮叶片断裂故障分析

某航空发动机Ｉ级涡轮工作叶片断裂是一项重大故障。本文以光弹性技术为主，从结构，工艺，材料等方面进行综合分析，确定故障的主要原因是离心应力和振动应力组成的变幅应力过大而引起的疲劳断裂，同时提出开卸荷槽的结构措施以及喷丸，调整叶冠装本间隙等工艺措施，大大提高了叶片伸根部分的抗疲劳强度，排故措施经过零件的振动疲劳试验和发动机台架试验证实，并已在新，旧发动机中应用，取得良好效果。     

航空发动机涡轮叶片包容模拟试验研究

为消除航空发动机非包容失效,首先需要通过叶片包容试验了解发动机部件的撞击、变形和破裂过程。在高速旋转试验台上进行模型的叶片包容试验,使用高速相机和高速数据采集系统构建特别的触发系统,记录叶片撞击机匣时的转子转速、机匣外壁上的应变波及叶片的运动轨迹。试验结果表明,叶片长度和动能对部件的撞击变形及破坏结果有极大的影响。高能量长叶片撞击将引起大变形,叶片弯曲成U形,机匣在第二次撞击处被撕裂击穿。相反地,叶片较短时,即使具有较高的撞击能量,对机匣的破坏作用也是极小的。叶片包容试验可以为结构优化设计和叶片包容仿真软件的开发提供大量有价值的数据。     

航空发动机转子叶片振动测量技术研究

简要论述了航空发动机转子叶片振动测量的必要性及发展现状,着重介绍了几种叶片振动测量方法,并对它们的测量原理进行了阐述.     

航空发动机叶片弹性边界约束模型振动分析

在航空发动机叶片振动特性分析的过程中,分析模型边界约束条件的选取对计算结果真实与否至关重要。提出用弹性边界约束条件模型来模拟航空发动机叶片复杂的边界约束状态,给出了固定边界、弹性支撑边界约束条件下叶片振动分析方法。分别用两种不同类型的叶片模型进行了仿真计算,得到了两种边界约束条件下的计算结果。并对不同的计算模型下所得到的计算结果进行了分析比较,得到了一些有参考价值的结论。     

涡轮增压器叶片振动分析

为了控制某种型号涡轮增压器的压气机进气口存在的振动及噪声等问题，先通过三维坐标仪进行测量，然后用CAD软件进行三维建模，并利用有限元软件对涡轮和叶轮大小叶片进行了模态分析，得到了叶片的各阶固有频率以及相应振型。对比增压器的工作转速和叶轮与涡轮叶片旋转通过频率，找出了叶片共振的频率，从而为有效地控制压气机进气口振动及噪声大等问题提供了理论依据。     

旋转叶片异步振动参数辨识方法及试验验证

基于叶尖定时原理和单自由度振动理论,利用全相位FFT(apFFT)和最小二乘法建立了叶片异步振动参数辨识算法,通过数值仿真验证了参数辨识算法的正确性,给出了传感器布置合理性的检验参数及经验值.采用高压氮气冲击叶片使叶片产生某一单频绝对占有的振动,在风扇转子试验器上开展了1 971 r/min、2 326 r/min两个...     

厚阶梯圆盘弯曲振动特性研究

阶梯型圆盘声辐射器在大功率超声领域有着广泛的应用。从声学应用角度,基于Mindlin理论推导了厚阶梯圆盘在自由边界条件下频率方程,并对频率方程进行数值求解,同时分析了几何参数对频率的影响,结果表明当其他参数一定时,频率随圆盘和基底圆环厚度的增加而增加,随外径的增加而减小,随内径的增加而增加,计算得到的频率与有限元模拟及实验测试结果基本相符。该结论对厚盘的弯曲振动辐射器的设计提供理论参考和频率调试依据。     

汽轮机叶片——叶轮系统耦合振动特性的理论计算和实验研究

对汽轮机叶片—叶轮系统（轮系）耦合振动特性进行了理论和实验研究。首先介绍了一种简便实用的计算轮系振动特性的数值积分方法。此方法考虑了叶片的剪切变形、转动惯量、叶轮轮孔处支承柔度、叶片和叶轮连接处的叶根柔度及离心力等影响轮系振动的各种主要因素，给出了焊拉筋和松拉筋的处理方法，可供计算各种结构轮系振动的静、动频谱和相应的振型。其次，本文利用锤击法对叶片—叶轮系统模型进行了模态分析和参数识别，得到系统各阶固有频率和振型，理论计算结果与实验值的比较较为吻合。     

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。     

基于弯扭耦合的大型风力机复合材料叶片结构特性研究

为研究不同类型弯扭耦合叶片结构特性,以NREL 5 MW风力机叶片为研究对象,结合复合材料铺层设计建立不同弯扭耦合叶片有限元模型,通过CFD方法求解叶片气动载荷并对各叶片开展结构模态、强度及屈曲计算,分析不同耦合区域及耦合角度对叶片结构特性影响.结果 表明:弯扭耦合叶片各阶固有频率大多低于传统叶片,其中蒙皮耦合叶片变化最小而全耦合叶片影响最大;弯扭耦合叶片可降低内部von Mises应力及应变峰值,提高叶片疲劳寿命,其中蒙皮耦合叶片降幅最大而主梁耦合叶片降幅最小,尤以蒙皮耦合叶片θ=20°减载效果最佳;弯扭耦合叶片切应力大多高于传统叶片,仅蒙皮耦合叶片θ=20°最大切应力低于传统叶片;叶片的弯扭耦合特性对其稳定性产生一定影响,其中主梁耦合叶片临界屈曲载荷降幅较大而其他弯扭耦合叶片有小幅上升,且一阶屈曲变形量均低于传统叶片.     

不均匀来流作用下汽轮机动叶片的动态特性分析——非定常欧拉解法

通过三维欧拉非定常流场与弹性叶片动态响应的迭代计算,研究汽轮机叶片—流场系统的稳定性及其动态特性。对某一蒸汽轮机动叶片排,有一定的流量范围内,根据各自工况下静叶出口的不均匀流场,求得动叶片—流场系统的动态特性,判别其运行的稳定性范围。     

横切割头掘进机械振动特性研究

首次对大型采掘机械AM50掘进机进行了系统的振动特性研究和结构动态设计,包括振动测试、工作载荷谱测定、试验模态分析、动态特性分析及结构优化仿真等。该研究成果对AM50掘进机的结构优化修改及新机型的设计具有重要的参考价值。     

主动隔振与动力吸振器的联合减振研究

针对单层主动隔振系统，研究主动隔振对隔振对象振幅的影响。发现存在临界频率，对于临界频率以下的激励，主动隔振会加剧隔振对象的振动。临界频率是阻尼的函数，选择合适的阻尼可使临界频率尽量小，但存在下限。引入动力吸振器能有效降低隔振对象低频响应的振幅，分析表明，对于舰船的低频噪声，主动隔振与动力吸振器联合减振是一种有效的综合治理方法。     

通道锥度对透平导向叶片绕流性能的影响及这种大锥度叶片设计方法的改进

本文对透平常用的锥形通道中的三元流动进行了初步探索,文中第一部分研究大锥度扩张（收缩）型透平导叶通道中、在上下游都没有动叶的条件下,锥度对叶栅性能的影响。结果表明：在设计中需要考虑由于实际流面偏离圆柱面所引起的出气角的变化,为此,本文给出了近似计算出气角变化的方法。文中第二部分对上述透平导叶提出了考虑三元流动的近似设计方法。