渦輪葉片摩擦阻尼減振設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、葉片振動(dòng)故障是發(fā)動(dòng)機(jī)常見的故障,約占發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)故障的三分之一。利用干摩擦阻尼對(duì)葉片進(jìn)行減振是一種簡單而又行之有效的方法,廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、電站汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等渦輪機(jī)的葉片上,可以有效的限制構(gòu)件的振動(dòng)應(yīng)力水平。深入研究葉片振動(dòng)特性及其減振設(shè)計(jì)技術(shù),將葉片的振動(dòng)水平降低到允許的范圍之內(nèi),具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文圍繞渦輪葉片干摩擦阻尼減振機(jī)理開展研究,在現(xiàn)有的干摩擦界面模型基礎(chǔ)上,將對(duì)一維運(yùn)動(dòng)模型的研究擴(kuò)展

2、到對(duì)二維運(yùn)動(dòng)模型的研究,通過理論計(jì)算,分析了各參數(shù)對(duì)葉片的減振特性的影響規(guī)律;并引入循環(huán)對(duì)稱的計(jì)算方法,使計(jì)算整圈葉片的減振特性得以實(shí)現(xiàn)。本文主要工作如下:(1)建立了二維整體-局部統(tǒng)一滑動(dòng)模型,推導(dǎo)了摩擦接觸面等效剛度、等效阻尼的數(shù)學(xué)表達(dá)式。該模型既考慮了系統(tǒng)的粘滯狀態(tài)和整體滑動(dòng)狀態(tài),又考慮了葉片彎曲扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的耦合,可以計(jì)算振動(dòng)情況比較復(fù)雜的帶干摩擦阻尼裝置系統(tǒng)。
　　 (2)編制了帶阻尼裝置渦輪葉片振動(dòng)響應(yīng)分析程序(TBVR

3、A),通過算例分析,計(jì)算了不同參數(shù)時(shí)的帶緣板阻尼塊葉片和帶冠葉片的振動(dòng)位移幅值曲線,分析了正壓力、外激勵(lì)對(duì)帶緣板阻尼塊葉片減振效果的影響及正壓力、外激勵(lì)、外激勵(lì)相位差、接觸角對(duì)帶冠葉片減振效果的影響;(3)采用DuplicateSector法,建立了針對(duì)循環(huán)對(duì)稱結(jié)構(gòu)在簡諧激勵(lì)作用下的求解振動(dòng)響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,并在有限元分析軟件ANSYS中進(jìn)行了二次開發(fā),獲得了相關(guān)的計(jì)算程序。將該數(shù)學(xué)模型引入循環(huán)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)分析中,從而在保證計(jì)算精度