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1、第46卷第1期航空计算技术Vol.46No.12016年1月AeronauticalComputingTechniqueJan.2016某型航空发动机双转子系统动态特性分析1,211,21蒋玲莉,黄杰,韩清凯陈广飞(1.苏州东陵振动试验仪器有限公司,江苏苏州215163;2.湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室,湖南湘潭411201)摘要:为了更好地了解和掌握航空发动机固有的振动特性,运用三维建模软件Catia对某型航空发动机双转子系统进行三维实体建模,并将其导入到ANSYSWorkbench中对该模型进行模态分析。提取了前6阶固有频率和振型,并对仿真结果进行了分析。研究可为
2、该型航空发动机的优化运行及其双转子结构优化设计提供参考和依据。关键词:航空发动机;双转子;模态分析;固有频率中图分类号:V231.96文献标识码:A文章编号:1671-654X(2016)01-0019-04CertainTypeofAero-engineDoubleRotorSystemDynamicCharacteristicsAnalysis1,211,21JIANGLing-li,HUANGJie,HANQing-kai,CHENGuang-fei(1.SuzhouDONGLINGVibrationTestInstrumentLimitedCompany,Suzhou2151
3、63,China;2.HunanProvincialKeyLaboratoryofHealthMaintenanceforMechanicalEquipment,HunanUniversityofScienceandTechnology,Xiangtan411201,China)Abstract:Inordertobetterunderstandandgrasptheaircraftengineinherentvibrationcharacteristics,u-singCatiaandANSYSWorkbenchsoftwareforacertaintypeofdoubleroto
4、rAero-enginerotorsystemmodelingandmodalanalysis,extracttheformersixordernaturalfrequencyandvibrationmode,andthecalculationresultisanalyzed,atthesametimewiththeworkingspeedoftheengineitself,theconclusionis:withintheenginerotorinworkingrotationalspeedhasenoughsafetymargin,resonancephenomenonwilln
5、otoccur.Keywords:aircraftengine;doublerotor;modelanalysis;naturalfrequency引言以某型双转子航空发动机为研究对象,利用Catia软件对其进行建模,并将建好的航空发动机双转子系航空发动机结构复杂,工作中常常会受到机械振统模型导入到ANSYSWorkbench中,对其进行模态分动、气动激振等因素的影响,使得振动问题变得突出。[1]析,得到该航空发动机的固有频率和振型;其结果可为共振是造成机械发生故障的主要原因之一,当振动该型航空发动机的优化运行和双转子结构优化设计提频率与系统的某一阶固有频率相等或者接近时,振动供参考
6、,对提高发动机双转子系统的动态特性具有十会增强,振幅会大幅度增大,导致严重的后果。据统分重要的意义。计,超过70%的航空发动机故障是由于振动问题所引[2-3]起的。所以发动机振动机理研究和控制在航空领[4-5]1模型的建立域中一直是一个重大的研究课题。航空发动机转子系统的各阶固有频率和振型是发1.1建立双转子系统三维实体模型动机动力荷载设计过程中需要考虑的重要参数,为了双转子航空发动机的结构复杂,其结构主要是由在发动机的设计过程中更好地了解发动机的性能,需盘鼓组成,在各个盘上附有叶片。双转子系统由低压[6-8]要对发动机进行动态特性分析和研究;而在进行转子系统和高压转子系统组成。两个
7、转子系统相互之其他的动力学研究之前,首先要对其进行模态分间没有直接的物理连接,主要靠气动连接。两个转子[9-10]在工作过程中以不同的转速运转,其中高压转子的转析。收稿日期:2015-11-15修订日期:2016-01-08基金项目:湖南省科技计划项目资助(2015JC3108);湖南省教育厅优秀青年项目资助(14B057);作者简介:蒋玲莉(1981-),女,副教授,博士,主要研究方向为动力学与故障诊断。·20·航空计算技术第46卷第1期速为11150r
