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斜裂纹旋转叶片动力学建模及振动响应分析
被引量：
2
1
作者
熊茜
马辉
官宏
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期66-75,共10页
为分析航空发动机裂纹叶片的动力学特性,提高航空发动机的可靠性,尽可能避免灾难性事故的发生。本研究基于应变能释放率和Castigliano定理,结合Timoshenko梁理论,考虑裂纹角度的影响,推导了新的裂纹梁单元的应力强度因子与柔度矩阵,根...
为分析航空发动机裂纹叶片的动力学特性,提高航空发动机的可靠性,尽可能避免灾难性事故的发生。本研究基于应变能释放率和Castigliano定理,结合Timoshenko梁理论,考虑裂纹角度的影响,推导了新的裂纹梁单元的应力强度因子与柔度矩阵,根据裂纹面在振动过程中的应力变化,提出了一种根据裂纹面接触区域来计算裂纹梁单元时变刚度的方法,建立了含呼吸效应的斜裂纹扭形叶片动力学模型。通过将本研究模型和ANSYS Solid186单元有限元模型得到的固有频率和振动响应进行对比,验证了所建动力学模型的有效性。结果表明:当裂纹角度从0°增加到80°时,固有频率增加了约3%,即随着裂纹角度的增加(裂纹尖端更靠近叶尖),裂纹叶片固有频率越大;同时,裂纹角度越大,旋转裂纹叶片的振动位移幅值越小,其频谱中常值分量及倍频处的幅值越小,并且第1阶共振状态下1.0倍频的幅值降低了约40%;本研究模型的动力学响应计算速度较ANSYS更快,提高了约22倍。
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关键词
旋转叶片
斜裂纹梁单元
非线性振动
呼吸裂纹
有限元方法
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职称材料
约束边界和销轴简化对液压支架强度影响
被引量：
8
2
作者
韩晨怡
倪凯旋
+2 位作者
马辉
王海
林君哲
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期78-86,共9页
为准确分析液压支架在顶梁扭转加载试验时的强度特性,以ZY6800/08/18D型液压支架为研究对象,采用整机建模的方式,建立了液压支架的三维实体有限元模型.根据液压支架试验的测试结果,选取仿真模型上的测点位置,分析对比顶梁和底座在8种不...
为准确分析液压支架在顶梁扭转加载试验时的强度特性,以ZY6800/08/18D型液压支架为研究对象,采用整机建模的方式,建立了液压支架的三维实体有限元模型.根据液压支架试验的测试结果,选取仿真模型上的测点位置,分析对比顶梁和底座在8种不同的约束边界条件下,液压支架的应力分布情况,同时分析带摩擦的接触边界条件下底座和平台的接触应力分布及接触状态,指出顶梁扭转加载时的载荷不对称导致的底座不完全接触的现象.在不改变顶梁和底座约束边界的条件下,分析4种销轴连接简化方法对液压支架整体应力分布的影响.对比仿真结果与测试结果,分别评估各种边界条件和不同销轴连接简化方法的准确性,以及对仿真效率的影响.结果表明,液压支架的顶梁边界选择固定支撑,底座边界选择与工作台摩擦接触,保留销轴并将销轴与轴孔绑定接触得到的仿真结果最接近试验结果,且有较高的计算效率.研究结果可为液压支架设计过程中准确预估应力分布提供依据和参考.
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关键词
液压支架
强度特性
有限元
约束边界
销轴简化
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职称材料
题名
斜裂纹旋转叶片动力学建模及振动响应分析
被引量：
2
1
作者
熊茜
马辉
官宏
机构
东北大学
机械工程与自动化学院
航空
动力
装备
振动及
控制
教育部
重点
试验室
(
东北大学
)
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期66-75,共10页
基金
国家自然科学基金(11972112)。
文摘
为分析航空发动机裂纹叶片的动力学特性,提高航空发动机的可靠性,尽可能避免灾难性事故的发生。本研究基于应变能释放率和Castigliano定理,结合Timoshenko梁理论,考虑裂纹角度的影响,推导了新的裂纹梁单元的应力强度因子与柔度矩阵,根据裂纹面在振动过程中的应力变化,提出了一种根据裂纹面接触区域来计算裂纹梁单元时变刚度的方法,建立了含呼吸效应的斜裂纹扭形叶片动力学模型。通过将本研究模型和ANSYS Solid186单元有限元模型得到的固有频率和振动响应进行对比,验证了所建动力学模型的有效性。结果表明:当裂纹角度从0°增加到80°时,固有频率增加了约3%,即随着裂纹角度的增加(裂纹尖端更靠近叶尖),裂纹叶片固有频率越大;同时,裂纹角度越大,旋转裂纹叶片的振动位移幅值越小,其频谱中常值分量及倍频处的幅值越小,并且第1阶共振状态下1.0倍频的幅值降低了约40%;本研究模型的动力学响应计算速度较ANSYS更快,提高了约22倍。
关键词
旋转叶片
斜裂纹梁单元
非线性振动
呼吸裂纹
有限元方法
Keywords
rotating blade
slant cracked beam element
nonlinear vibration
breathing crack
finite element method
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
约束边界和销轴简化对液压支架强度影响
被引量：
8
2
作者
韩晨怡
倪凯旋
马辉
王海
林君哲
机构
东北大学
机械工程与自动化学院
航空
动力
装备
振动及
控制
教育部
重点
试验室
(
东北大学
)
三一重型
装备
有限公司
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期78-86,共9页
基金
辽宁省“兴辽英才计划”项目(XLYC1807008)。
文摘
为准确分析液压支架在顶梁扭转加载试验时的强度特性,以ZY6800/08/18D型液压支架为研究对象,采用整机建模的方式,建立了液压支架的三维实体有限元模型.根据液压支架试验的测试结果,选取仿真模型上的测点位置,分析对比顶梁和底座在8种不同的约束边界条件下,液压支架的应力分布情况,同时分析带摩擦的接触边界条件下底座和平台的接触应力分布及接触状态,指出顶梁扭转加载时的载荷不对称导致的底座不完全接触的现象.在不改变顶梁和底座约束边界的条件下,分析4种销轴连接简化方法对液压支架整体应力分布的影响.对比仿真结果与测试结果,分别评估各种边界条件和不同销轴连接简化方法的准确性,以及对仿真效率的影响.结果表明,液压支架的顶梁边界选择固定支撑,底座边界选择与工作台摩擦接触,保留销轴并将销轴与轴孔绑定接触得到的仿真结果最接近试验结果,且有较高的计算效率.研究结果可为液压支架设计过程中准确预估应力分布提供依据和参考.
关键词
液压支架
强度特性
有限元
约束边界
销轴简化
Keywords
hydraulic support
strength characteristics
finite element
constraint boundary
pin joint simplification
分类号
TD355 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
斜裂纹旋转叶片动力学建模及振动响应分析
熊茜
马辉
官宏
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
约束边界和销轴简化对液压支架强度影响
韩晨怡
倪凯旋
马辉
王海
林君哲
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
8
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职称材料
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