火焰筒浮動壁的隨機(jī)振動特性研究.pdf

1、隨著航空發(fā)動機(jī)的研究發(fā)展，特別是對提高推重比的不斷要求，導(dǎo)致航空發(fā)動機(jī)燃燒室的壁溫問題越來越突出，為了確保燃燒室火焰筒的壽命與可靠性，需要一種新的冷卻技術(shù)形式。浮動壁式火焰筒技術(shù)可以有效改善火焰筒壁溫結(jié)構(gòu)，提高空氣的冷卻效率。火焰筒內(nèi)載荷很復(fù)雜，不可忽略浮動壁因振動而引起的結(jié)構(gòu)破壞問題，因此需要對浮動壁進(jìn)行振動特性分析。本文針對浮動壁模型進(jìn)行隨機(jī)振動特性研究，開展以下工作：
　　一、以平板為研究對象，開展了隨機(jī)振動響應(yīng)分析和隨機(jī)振

2、動響應(yīng)實(shí)驗，實(shí)驗結(jié)果與有限元仿真計算結(jié)果吻合較好，驗證了模型和分析方法的正確性；
　　二、對簡化的浮動壁模型進(jìn)行了模態(tài)分析，對比分析了邊界條件變化以及溫度場載荷對浮動壁模態(tài)頻率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：邊界條件變化對其低階模態(tài)頻率有較大影響，對高階模態(tài)頻率影響不大；材料參數(shù)會隨溫度變化，導(dǎo)致溫度場載荷對模型的模態(tài)頻率影響很大。
　　三、計算了四種不同壓力分布載荷下浮動壁的隨機(jī)振動響應(yīng)結(jié)果，得到了浮動壁在每種載荷下的1?解。通過計算特

3、殊位置的響應(yīng)功率譜密度，得到了易引起結(jié)構(gòu)失效的危險頻率，并根據(jù)結(jié)構(gòu)響應(yīng)值的大小，比較了結(jié)構(gòu)在不同載荷下的可靠度
　　四、分析了兩種不同邊界條件和溫度場對浮動壁隨機(jī)振動響應(yīng)結(jié)果的影響，計算了各響應(yīng)值的1?解及結(jié)構(gòu)特殊位置的響應(yīng)功率譜密度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：不同位置處響應(yīng)結(jié)果和模態(tài)振型有關(guān)；引入的局部剛度對結(jié)構(gòu)響應(yīng)結(jié)果影響很??；溫度場對模型的模態(tài)頻率和響應(yīng)結(jié)果影響很大。
　　本文的研究成果對浮壁式燃燒室火焰筒的浮動壁的隨機(jī)振動特性研究有