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双转子-支承-机匣耦合系统非线性动力学响应分析
被引量:
3
1
作者
张耀涛
徐可君
秦海勤
《机电工程》
CAS
北大核心
2019年第2期168-173,共6页
针对航空发动机安全可靠使用的现实问题,对某型航空发动机双转子试验器的转速、转子偏心量以及转速比等方面进行了研究。建立了考虑高低压转子中介轴承的耦合和机匣的弹性变形的简化整机有限元模型,将所建模型与文献中双转子系统算例的...
针对航空发动机安全可靠使用的现实问题,对某型航空发动机双转子试验器的转速、转子偏心量以及转速比等方面进行了研究。建立了考虑高低压转子中介轴承的耦合和机匣的弹性变形的简化整机有限元模型,将所建模型与文献中双转子系统算例的数据进行了对比,评价了理论模型的正确性;利用Newmark-β数值积分法求解了系统的非线性动力学响应。研究结果表明:偏心量的位置不同,高压转子与低压转子的振动响应幅值差异明显,当偏心量施加在高压转子部分时,系统的幅值响应更加复杂;转子系统的运动形态受高低压转速比的变化影响显著,系统可能做周期、概周期或者混沌运动。
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关键词
双转子-支承-机匣系统
非线性动力学
庞加莱截面图
频谱分析
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职称材料
基于三维有限元模型的双转子-支承系统动力学特性研究
被引量:
7
2
作者
王国丽
刘树辉
朱清乐
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第11期1292-1296,共5页
针对航空发动机振动故障率较高的问题,计算分析双转子-支承系统在碰摩-不平衡故障下的轴承支反力并研究其影响因素.建立了双转子-支承系统和高压涡轮-机匣碰摩的三维有限元模型,利用Ansys 12.0计算了双转子-支承系统在碰摩力和不平衡量...
针对航空发动机振动故障率较高的问题,计算分析双转子-支承系统在碰摩-不平衡故障下的轴承支反力并研究其影响因素.建立了双转子-支承系统和高压涡轮-机匣碰摩的三维有限元模型,利用Ansys 12.0计算了双转子-支承系统在碰摩力和不平衡量引起的简谐激振力作用下的轴承支反力.通过计算多种工况下的动态轴承支反力,获得了碰摩和不平衡量的分布及大小对轴承支反力的影响规律.
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关键词
双
转子
-
支
承
系统
转子
动力学
轴
承
支
反力
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职称材料
机匣-双转子高维系统建模与实验验证
被引量:
7
3
作者
孙传宗
杨瑞
+1 位作者
陈予恕
侯磊
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018年第18期152-157,共6页
以机匣-双转子实验台为研究对象,基于ANSYS建立了可表征复杂结构的高精度实体有限元模型,应用Craig-Bampton模态综合方法实现了子模型维度缩减与整机动力学模型的组装。通过对比临界转速和振型验证了缩减模型的有效性,借助三维频谱图和...
以机匣-双转子实验台为研究对象,基于ANSYS建立了可表征复杂结构的高精度实体有限元模型,应用Craig-Bampton模态综合方法实现了子模型维度缩减与整机动力学模型的组装。通过对比临界转速和振型验证了缩减模型的有效性,借助三维频谱图和轴心轨迹,分析了系统稳态响应特征,进行了实验验证。结果表明,发展的机匣-双转子系统建模及模型缩减方法精确、高效,为实际航空发动机机匣-双转子系统的动力学研究提供了参考。
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关键词
有限元
机
匣
-
双
转子
系统
Craig
-
Bampton方法
模态实验
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职称材料
考虑多叶片-机匣多点变形转静碰摩模型的机匣响应特征与验证
被引量:
8
4
作者
王海飞
陈果
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期128-145,共18页
针对航空发动机叶片-机匣碰摩故障,提出了一种考虑多叶片-机匣耦合振动下的转静碰摩故障模型,该模型在通用的弹性碰摩模型的基础上,考虑了多个叶片与圆盘之间的耦合作用、叶片与叶片之间的耦合作用、叶片与机匣之间碰摩故障以及叶片与...
针对航空发动机叶片-机匣碰摩故障,提出了一种考虑多叶片-机匣耦合振动下的转静碰摩故障模型,该模型在通用的弹性碰摩模型的基础上,考虑了多个叶片与圆盘之间的耦合作用、叶片与叶片之间的耦合作用、叶片与机匣之间碰摩故障以及叶片与机匣之间转静间隙变化对碰摩力的影响,能够模拟机匣单点、局部及整圈,转子的局部和整圈的碰摩规律。将所提出的碰摩模型运用于转子-支承-机匣耦合动力学模型中,利用数值积分获取碰摩故障下的机匣加速度响应规律。利用带机匣的航空发动机转子试验器,进行了转子叶片-机匣的机匣单点-转子全周的碰摩实验,仿真和实验取得了很好的一致性,验证了所提出的叶片-机匣碰摩新模型的正确有效性。并利用该模型仿真了其他碰摩状态下的碰摩故障特征和碰摩力随时间变化规律。
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关键词
航空发动
机
整
机
振动
叶片
-
机
匣
碰摩
转子
-
支
承
-
机
匣
耦合动力学模型
机
匣
加速度信号
碰摩力
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职称材料
支承方案对航空发动机振动特性影响分析
被引量:
2
5
作者
魏德明
李志刚
任平珍
《航空发动机》
北大核心
1999年第1期34-39,共6页
从降低发动机振动的角度上提出了选择支承方案的原则。以某型机具有一对中央弧齿锥齿轮啮合的转子-机匣发动机系统为对象,研究了支承方案对发动机振动特性的影响。分别采用轴质量离散弯扭耦合传递矩阵法和轴质量均布的纯弯曲传递矩阵法...
从降低发动机振动的角度上提出了选择支承方案的原则。以某型机具有一对中央弧齿锥齿轮啮合的转子-机匣发动机系统为对象,研究了支承方案对发动机振动特性的影响。分别采用轴质量离散弯扭耦合传递矩阵法和轴质量均布的纯弯曲传递矩阵法,比较该机主轴采用二支承方案及三支承方案时系统的临界转速、不平衡响应和初始弯曲响应等振动特性,得出了该机采用三支承方案优于二支承方案的结论。
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关键词
支
承
方案
振动
航空发动
机
转子
-
机
匣
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职称材料
基于“陀螺动能”的反向旋转临界转速主动识别方法
6
作者
关海涛
冯国全
《航空发动机》
北大核心
2025年第1期89-95,共7页
为了识别航空发动机反向旋转双转子-支承系统的临界转速,采用有限元法建立了带有中介支承的反向旋转双转子-支承系统模型。通过对该模型进行动力学计算分析,深入了解其内部运动机理。采用能量法和“陀螺动能”计算分析,发现了反向旋转...
为了识别航空发动机反向旋转双转子-支承系统的临界转速,采用有限元法建立了带有中介支承的反向旋转双转子-支承系统模型。通过对该模型进行动力学计算分析,深入了解其内部运动机理。采用能量法和“陀螺动能”计算分析,发现了反向旋转双转子-支承系统的运动规律并识别出临界转速,通过不平衡响应计算验证了识别方法的正确性。结果表明:转子“陀螺动能”的大小与临界转速的分布密切相关,采用基于“陀螺动能”识别临界转速的方法可用于识别反向旋转双转子-支承系统的临界转速。该识别方法将传统的人工识别转变为算法主动识别,可为航空发动机动力学设计和优化提供参考。该识别方法不仅适用于反向旋转双转子-支承系统,还可推广至同向旋转等其他转子-支承系统的动力学分析和临界转速识别。
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关键词
临界转速
主动识别
反向旋转
双
转子
-
支
承
系统
陀螺动能
转子
动力学
航空发动
机
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职称材料
题名
双转子-支承-机匣耦合系统非线性动力学响应分析
被引量:
3
1
作者
张耀涛
徐可君
秦海勤
机构
海军航空大学航空机械工程与指挥系(青岛校区)
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2019年第2期168-173,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(11772089)
文摘
针对航空发动机安全可靠使用的现实问题,对某型航空发动机双转子试验器的转速、转子偏心量以及转速比等方面进行了研究。建立了考虑高低压转子中介轴承的耦合和机匣的弹性变形的简化整机有限元模型,将所建模型与文献中双转子系统算例的数据进行了对比,评价了理论模型的正确性;利用Newmark-β数值积分法求解了系统的非线性动力学响应。研究结果表明:偏心量的位置不同,高压转子与低压转子的振动响应幅值差异明显,当偏心量施加在高压转子部分时,系统的幅值响应更加复杂;转子系统的运动形态受高低压转速比的变化影响显著,系统可能做周期、概周期或者混沌运动。
关键词
双转子-支承-机匣系统
非线性动力学
庞加莱截面图
频谱分析
Keywords
dual
-
rotor
-
support
-
casing system
nonlinear dynamic
the Poincare map
spectrum analysis
分类号
TH113.1 [机械工程—机械设计及理论]
V231.9 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于三维有限元模型的双转子-支承系统动力学特性研究
被引量:
7
2
作者
王国丽
刘树辉
朱清乐
机构
北京理工大学机械与车辆学院
出处
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第11期1292-1296,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(50875022)
文摘
针对航空发动机振动故障率较高的问题,计算分析双转子-支承系统在碰摩-不平衡故障下的轴承支反力并研究其影响因素.建立了双转子-支承系统和高压涡轮-机匣碰摩的三维有限元模型,利用Ansys 12.0计算了双转子-支承系统在碰摩力和不平衡量引起的简谐激振力作用下的轴承支反力.通过计算多种工况下的动态轴承支反力,获得了碰摩和不平衡量的分布及大小对轴承支反力的影响规律.
关键词
双
转子
-
支
承
系统
转子
动力学
轴
承
支
反力
Keywords
dual rotor
-
supporting system
rotor dynamics
bearing reaction
分类号
V231.96 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
机匣-双转子高维系统建模与实验验证
被引量:
7
3
作者
孙传宗
杨瑞
陈予恕
侯磊
机构
哈尔滨工业大学航天学院
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018年第18期152-157,共6页
基金
国家重点基础研究发展计划(2015CB057400)
国家自然科学基金(11602070)
黑龙江省博士后科学基金(2016M590277)
文摘
以机匣-双转子实验台为研究对象,基于ANSYS建立了可表征复杂结构的高精度实体有限元模型,应用Craig-Bampton模态综合方法实现了子模型维度缩减与整机动力学模型的组装。通过对比临界转速和振型验证了缩减模型的有效性,借助三维频谱图和轴心轨迹,分析了系统稳态响应特征,进行了实验验证。结果表明,发展的机匣-双转子系统建模及模型缩减方法精确、高效,为实际航空发动机机匣-双转子系统的动力学研究提供了参考。
关键词
有限元
机
匣
-
双
转子
系统
Craig
-
Bampton方法
模态实验
Keywords
finite element
casing
-
dual
-
rotor system
Craig
-
Bampton method
modal test
分类号
TH212 [机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
考虑多叶片-机匣多点变形转静碰摩模型的机匣响应特征与验证
被引量:
8
4
作者
王海飞
陈果
机构
南京航空航天大学民航学院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期128-145,共18页
基金
国家安全重大基础研究项目(613139)
江苏省研究生培养创新工程(KYLX_0295)
中央高校基本科研业务费专项资金资助
文摘
针对航空发动机叶片-机匣碰摩故障,提出了一种考虑多叶片-机匣耦合振动下的转静碰摩故障模型,该模型在通用的弹性碰摩模型的基础上,考虑了多个叶片与圆盘之间的耦合作用、叶片与叶片之间的耦合作用、叶片与机匣之间碰摩故障以及叶片与机匣之间转静间隙变化对碰摩力的影响,能够模拟机匣单点、局部及整圈,转子的局部和整圈的碰摩规律。将所提出的碰摩模型运用于转子-支承-机匣耦合动力学模型中,利用数值积分获取碰摩故障下的机匣加速度响应规律。利用带机匣的航空发动机转子试验器,进行了转子叶片-机匣的机匣单点-转子全周的碰摩实验,仿真和实验取得了很好的一致性,验证了所提出的叶片-机匣碰摩新模型的正确有效性。并利用该模型仿真了其他碰摩状态下的碰摩故障特征和碰摩力随时间变化规律。
关键词
航空发动
机
整
机
振动
叶片
-
机
匣
碰摩
转子
-
支
承
-
机
匣
耦合动力学模型
机
匣
加速度信号
碰摩力
Keywords
Whole aero
-
engine vibration
Blade
-
casing rubbing
Rotor
-
support
-
casing coupling dynamic model
Casing acceleration signal
Rubbing force
分类号
V231.9 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
支承方案对航空发动机振动特性影响分析
被引量:
2
5
作者
魏德明
李志刚
任平珍
机构
空军第八研究所
西安三和机电有限公司
西北工业大学
出处
《航空发动机》
北大核心
1999年第1期34-39,共6页
文摘
从降低发动机振动的角度上提出了选择支承方案的原则。以某型机具有一对中央弧齿锥齿轮啮合的转子-机匣发动机系统为对象,研究了支承方案对发动机振动特性的影响。分别采用轴质量离散弯扭耦合传递矩阵法和轴质量均布的纯弯曲传递矩阵法,比较该机主轴采用二支承方案及三支承方案时系统的临界转速、不平衡响应和初始弯曲响应等振动特性,得出了该机采用三支承方案优于二支承方案的结论。
关键词
支
承
方案
振动
航空发动
机
转子
-
机
匣
分类号
V231.92 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于“陀螺动能”的反向旋转临界转速主动识别方法
6
作者
关海涛
冯国全
机构
中国航发沈阳发动机研究所
出处
《航空发动机》
北大核心
2025年第1期89-95,共7页
基金
航空动力基础研究项目资助。
文摘
为了识别航空发动机反向旋转双转子-支承系统的临界转速,采用有限元法建立了带有中介支承的反向旋转双转子-支承系统模型。通过对该模型进行动力学计算分析,深入了解其内部运动机理。采用能量法和“陀螺动能”计算分析,发现了反向旋转双转子-支承系统的运动规律并识别出临界转速,通过不平衡响应计算验证了识别方法的正确性。结果表明:转子“陀螺动能”的大小与临界转速的分布密切相关,采用基于“陀螺动能”识别临界转速的方法可用于识别反向旋转双转子-支承系统的临界转速。该识别方法将传统的人工识别转变为算法主动识别,可为航空发动机动力学设计和优化提供参考。该识别方法不仅适用于反向旋转双转子-支承系统,还可推广至同向旋转等其他转子-支承系统的动力学分析和临界转速识别。
关键词
临界转速
主动识别
反向旋转
双
转子
-
支
承
系统
陀螺动能
转子
动力学
航空发动
机
Keywords
critical speed
active identification
counter rotating
dual
-
rotor
-
bearing system
gyroscopic kinetic energy
rotor dynamics
aeroengine
分类号
V235.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
双转子-支承-机匣耦合系统非线性动力学响应分析
张耀涛
徐可君
秦海勤
《机电工程》
CAS
北大核心
2019
3
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职称材料
2
基于三维有限元模型的双转子-支承系统动力学特性研究
王国丽
刘树辉
朱清乐
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
7
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职称材料
3
机匣-双转子高维系统建模与实验验证
孙传宗
杨瑞
陈予恕
侯磊
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018
7
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职称材料
4
考虑多叶片-机匣多点变形转静碰摩模型的机匣响应特征与验证
王海飞
陈果
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
8
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职称材料
5
支承方案对航空发动机振动特性影响分析
魏德明
李志刚
任平珍
《航空发动机》
北大核心
1999
2
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职称材料
6
基于“陀螺动能”的反向旋转临界转速主动识别方法
关海涛
冯国全
《航空发动机》
北大核心
2025
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