航空发动机动力涡轮转子悬臂分支结构建模与结构参数影响分析

针对某型动力涡轮转子特殊的悬臂分支结构,建立了带分支转盘系统的转子动力学模型,该模型包含了分支系统主要的结构设计参数,推导了其运动微分方程,通过数值方法求解了转子系统的振型、临界转速和不平衡响应,对比了有无考虑分支结构时的计算结果,重点研究了调节分支结构参数,如分支轴长度、法兰盘偏置量、分支安装方位等对系统动力特性的影响。研究表明:分支结构对转子系统的振型、临界转速等存在重要影响,计算时不应简化忽略;调节分支结构参数不会改变转子系统的振型属性,其对临界转速的调节效果与相应振型密切相关;增大分支轴长度、减小法兰盘偏置量以及反向安装分支,会减小转子系统的抗弯刚度,降低临界转速,同时带来涡轮盘处不平衡响应急剧增大的问题。因此,针对分支结构参数进行合理设计,可以对转子系统的动力学特性进行优化和调整。