航空發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)及其穩(wěn)定性研究.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研究具有極高的政治、經(jīng)濟(jì)和軍事價(jià)值。近年來(lái)國(guó)家對(duì)航空領(lǐng)域高度重視，越來(lái)越多的高校相繼涉足航空發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)研究工作，急需借助相關(guān)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究。目前國(guó)內(nèi)各高校的相關(guān)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)絕大部分都是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的局部模擬，已不能滿足更進(jìn)一步的研究需求，而基于退役航空發(fā)動(dòng)機(jī)的改造實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可滿足研究需求?；谕艘酆娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)缺乏可供參考的資料。而基于退役航空發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)沒(méi)有了熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換過(guò)程，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的速度還能轉(zhuǎn)多高；轉(zhuǎn)子旋

2、轉(zhuǎn)過(guò)程中引入的空氣不經(jīng)過(guò)燃燒過(guò)程，會(huì)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生怎樣的影響，這些均缺乏理論分析驗(yàn)證?；诖?，論文開(kāi)展基于退役航空發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)工作，并開(kāi)展其穩(wěn)定性研究，確保所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的可靠性，同時(shí)也為航空發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)特性研究提供參考。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容為：
　　(1)以某型退役航空發(fā)動(dòng)機(jī)為本體，設(shè)計(jì)可用于多誘因航空發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括總體方案設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)、剖切方案設(shè)計(jì)、測(cè)試方案設(shè)計(jì)、安全防護(hù)方案設(shè)計(jì)。

3、r>　　(2)以實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的航空發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象，通過(guò)三維建模軟件CATIA建立該航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、靜子機(jī)匣系統(tǒng)及整機(jī)三維模型，通過(guò)有限元分析軟件對(duì)該航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和靜子機(jī)匣進(jìn)行了模態(tài)分析，結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)臺(tái)所設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速不在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和靜子機(jī)匣的共振區(qū)域內(nèi)。
　　(3)以轉(zhuǎn)子不平衡理論為基礎(chǔ)，建立了轉(zhuǎn)子不平衡動(dòng)力學(xué)模型，通過(guò)有限元分析軟件，對(duì)該航空發(fā)動(dòng)機(jī)雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)響應(yīng)分析。在進(jìn)行穩(wěn)態(tài)響應(yīng)時(shí)通過(guò)在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的不同部位施加

4、不平衡力來(lái)分析轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不同部位對(duì)不平衡力的響應(yīng)情況，得出該航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在不平衡力的作用下的響應(yīng)情況，為實(shí)驗(yàn)臺(tái)的不平衡激勵(lì)下的穩(wěn)定運(yùn)行提供了參考和依據(jù)。
　　(4)以轉(zhuǎn)子氣動(dòng)穩(wěn)定性分析理論為基礎(chǔ)，建立了氣流激振力作用下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的數(shù)學(xué)模型，對(duì)建立的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析求解，得出在不同轉(zhuǎn)速下氣流激振力對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)臺(tái)在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速下的氣流激振穩(wěn)定性。
　　(5)對(duì)改造后的某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行