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带套齿连接结构的转子系统振动稳定性实验研究
被引量:
5
1
作者
黄江博
廖明夫
+3 位作者
刘巧英
薛永广
王四季
周旋
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期269-279,共11页
为了研究带套齿连接结构的转子系统振动稳定性,推导了套齿连接结构的内摩擦力表达式,由此求解了转子系统振动失稳的条件。设计并搭建了带柔性和刚性两种不同套齿连接结构的实验转子系统。实验研究了带不同套齿连接结构的转子系统振动的...
为了研究带套齿连接结构的转子系统振动稳定性,推导了套齿连接结构的内摩擦力表达式,由此求解了转子系统振动失稳的条件。设计并搭建了带柔性和刚性两种不同套齿连接结构的实验转子系统。实验研究了带不同套齿连接结构的转子系统振动的稳定性。实验发现,带柔性套齿连接结构的转子系统易于发生由内、外套齿齿面间内摩擦所引起的振动失稳。失稳的特征是转子振动中出现较突出的次谐波分量,次谐波频率为转子系统的第一阶自振频率。次谐波出现的门槛转速略高于转子系统的第一阶临界转速。不对中度的增大对次谐波具有激励作用,促使转子失稳加剧,锁紧螺母拧紧力矩增大对失稳有抑制作用。带刚性套齿连接结构的转子系统越过了工作转速范围内的第三阶临界转速,未出现失稳现象。在第一阶模态与第二阶模态处分别进行了300s的"共振"实验,实验过程中未出现次谐波振动分量,转子保持稳定。结果表明,带刚性套齿连接结构转子的稳定性高于带柔性套齿连接结构的转子。
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关键词
航空发动机
套齿连接结构
转子系统
振动稳定性
内摩擦
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职称材料
航空发动机套齿连接结构刚度特性仿真分析及试验研究
被引量:
3
2
作者
李伦绪
陈果
杨默晗
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第18期2249-2257,共9页
以航空发动机低压转子套齿连接结构为研究对象,分析了套齿连接结构弯曲刚度非线性特征及其产生机理,建立了考虑齿面接触的套齿连接结构实体有限元模型,进行了套齿连接结构静刚度试验,通过仿真和试验研究了套齿连接结构刚度非线性变化规...
以航空发动机低压转子套齿连接结构为研究对象,分析了套齿连接结构弯曲刚度非线性特征及其产生机理,建立了考虑齿面接触的套齿连接结构实体有限元模型,进行了套齿连接结构静刚度试验,通过仿真和试验研究了套齿连接结构刚度非线性变化规律,讨论了配合间隙、拧紧力矩和扭矩对弯曲刚度的影响规律。研究结果表明,由于定位面的接触状态和受力情况不同,套齿连接结构的弯曲刚度变化主要分为两个阶段,具有分段非线性特征;套齿连接结构弯曲刚度对定位面的配合间隙较为敏感,减小定位面配合间隙可以有效提高结构的弯曲刚度;拧紧力矩对弯曲刚度的影响较小;在小载荷状态下,扭矩对弯曲刚度的影响十分明显。
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关键词
航空发动机
低压转子
套齿连接结构
刚度特性
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职称材料
航空发动机套齿连接结构刚度/阻尼特性仿真及机理研究
3
作者
蒋科
于平超
+3 位作者
郑华强
陶玄君
蒋紫菡
李爽
《推进技术》
2025年第9期273-287,共15页
套齿连接结构广泛用于发动机低压转子的连接,其刚度/阻尼特性是影响转子动力学的关键。本文以航空发动机柔性套齿连接结构为研究对象,在定性分析其阻尼产生过程的基础上,结合迟滞回线建立了其刚度/阻尼特性的评估参数和计算方法,构建了...
套齿连接结构广泛用于发动机低压转子的连接,其刚度/阻尼特性是影响转子动力学的关键。本文以航空发动机柔性套齿连接结构为研究对象,在定性分析其阻尼产生过程的基础上,结合迟滞回线建立了其刚度/阻尼特性的评估参数和计算方法,构建了典型柔性套齿连接结构非线性有限元仿真模型,全面揭示了其力学特性变化规律及其内在物理机制。结果表明:随着套齿连接结构的内外轴相对位移幅值增加,结构等效刚度逐渐下降,损耗因子呈现先快速增加后缓慢增加的变化规律;等效刚度主要受啮合齿接触面积影响,损耗因子变化规律则与接触面积变化速率密切相关,等效黏性阻尼系数随相对位移幅值增加先增加后降低。在参数影响规律上,摩擦系数、扭矩和齿宽对等效刚度的影响规律一致,但对损耗因子的影响规律有所区别。
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关键词
航空发动机
转子动力学
套齿连接结构
迟滞曲线
等效刚度
损耗因子
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职称材料
题名
带套齿连接结构的转子系统振动稳定性实验研究
被引量:
5
1
作者
黄江博
廖明夫
刘巧英
薛永广
王四季
周旋
机构
西北工业大学能源与动力学院
北京动力机械研究所
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期269-279,共11页
基金
国家科技重大专项(2017-Ⅳ-0001-0038)。
文摘
为了研究带套齿连接结构的转子系统振动稳定性,推导了套齿连接结构的内摩擦力表达式,由此求解了转子系统振动失稳的条件。设计并搭建了带柔性和刚性两种不同套齿连接结构的实验转子系统。实验研究了带不同套齿连接结构的转子系统振动的稳定性。实验发现,带柔性套齿连接结构的转子系统易于发生由内、外套齿齿面间内摩擦所引起的振动失稳。失稳的特征是转子振动中出现较突出的次谐波分量,次谐波频率为转子系统的第一阶自振频率。次谐波出现的门槛转速略高于转子系统的第一阶临界转速。不对中度的增大对次谐波具有激励作用,促使转子失稳加剧,锁紧螺母拧紧力矩增大对失稳有抑制作用。带刚性套齿连接结构的转子系统越过了工作转速范围内的第三阶临界转速,未出现失稳现象。在第一阶模态与第二阶模态处分别进行了300s的"共振"实验,实验过程中未出现次谐波振动分量,转子保持稳定。结果表明,带刚性套齿连接结构转子的稳定性高于带柔性套齿连接结构的转子。
关键词
航空发动机
套齿连接结构
转子系统
振动稳定性
内摩擦
Keywords
Aero-engine
Spline connection structure
Rotor system
Vibration instability
Internal friction
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
航空发动机套齿连接结构刚度特性仿真分析及试验研究
被引量:
3
2
作者
李伦绪
陈果
杨默晗
机构
南京航空航天大学民航学院
南京航空航天大学通用航空与飞行学院
中国航空发动机集团有限公司湖南动力机械研究所
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第18期2249-2257,共9页
基金
国家科技重大专项(J2019-Ⅳ-004-0071)。
文摘
以航空发动机低压转子套齿连接结构为研究对象,分析了套齿连接结构弯曲刚度非线性特征及其产生机理,建立了考虑齿面接触的套齿连接结构实体有限元模型,进行了套齿连接结构静刚度试验,通过仿真和试验研究了套齿连接结构刚度非线性变化规律,讨论了配合间隙、拧紧力矩和扭矩对弯曲刚度的影响规律。研究结果表明,由于定位面的接触状态和受力情况不同,套齿连接结构的弯曲刚度变化主要分为两个阶段,具有分段非线性特征;套齿连接结构弯曲刚度对定位面的配合间隙较为敏感,减小定位面配合间隙可以有效提高结构的弯曲刚度;拧紧力矩对弯曲刚度的影响较小;在小载荷状态下,扭矩对弯曲刚度的影响十分明显。
关键词
航空发动机
低压转子
套齿连接结构
刚度特性
Keywords
aero-engine
low pressure rotor
spline coupling
stiffness characteristics
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
航空发动机套齿连接结构刚度/阻尼特性仿真及机理研究
3
作者
蒋科
于平超
郑华强
陶玄君
蒋紫菡
李爽
机构
南京航空航天大学民航学院
出处
《推进技术》
2025年第9期273-287,共15页
基金
国家自然科学基金(52372387)
民航飞机健康监测与智能维护重点实验室自主基金专项资金(NJ2024022)
+1 种基金
江苏省自然科学基金(BK20211187)
南京航空航天大学研究生科研与实践创新计划项目(xcxjh20240721)。
文摘
套齿连接结构广泛用于发动机低压转子的连接,其刚度/阻尼特性是影响转子动力学的关键。本文以航空发动机柔性套齿连接结构为研究对象,在定性分析其阻尼产生过程的基础上,结合迟滞回线建立了其刚度/阻尼特性的评估参数和计算方法,构建了典型柔性套齿连接结构非线性有限元仿真模型,全面揭示了其力学特性变化规律及其内在物理机制。结果表明:随着套齿连接结构的内外轴相对位移幅值增加,结构等效刚度逐渐下降,损耗因子呈现先快速增加后缓慢增加的变化规律;等效刚度主要受啮合齿接触面积影响,损耗因子变化规律则与接触面积变化速率密切相关,等效黏性阻尼系数随相对位移幅值增加先增加后降低。在参数影响规律上,摩擦系数、扭矩和齿宽对等效刚度的影响规律一致,但对损耗因子的影响规律有所区别。
关键词
航空发动机
转子动力学
套齿连接结构
迟滞曲线
等效刚度
损耗因子
Keywords
Aero-engine
Rotor dynamics
Spline coupling structure
Hysteretic curve
Equivalent stiffness
Loss factor
分类号
V231.96 [航空宇航科学技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
带套齿连接结构的转子系统振动稳定性实验研究
黄江博
廖明夫
刘巧英
薛永广
王四季
周旋
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
航空发动机套齿连接结构刚度特性仿真分析及试验研究
李伦绪
陈果
杨默晗
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
航空发动机套齿连接结构刚度/阻尼特性仿真及机理研究
蒋科
于平超
郑华强
陶玄君
蒋紫菡
李爽
《推进技术》
2025
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