航空發(fā)動機螺栓連接轉子的振動特性研究.pdf

1、螺栓連接結構簡單，可操作強，安裝方便，連接剛性良好，因此廣泛應用于航空發(fā)動機轉子連接結構中。由于工作環(huán)境復雜，螺栓連接結構也常常產(chǎn)生如預緊力松弛、疲勞失效等故障，而螺栓連接本身的非線性特性也使得被連接轉子的實際運動狀態(tài)相對復雜。另外開展航空發(fā)動機轉子整體的細致化、參數(shù)化建模工作也勢在必行，螺栓連接結構作為重要結構，其參數(shù)化工作也亟待開展。
　　本文在總結先前學者研究成果的基礎上開展了關于含螺栓連接轉子系統(tǒng)的振動特性研究，結合有限元

2、仿真計算進行了結構動力學研究，尤其進行了細致的非線性穩(wěn)態(tài)動力學響應研究，主要工作和成果如下：
　　1.細致地研究了螺栓連接在各個受力方向上的變形力學特性，分別從軸向，徑向，以及彎曲變形三個方面給出了螺栓連接轉子的定性參數(shù)化模型。討論了一個含螺栓連接的薄殼結構在軸向、橫向和彎曲變形的力學特性規(guī)律。
　　2.設計構造了一個含有螺栓法蘭連接的薄殼轉子模型，使其近似航空發(fā)動機轉子結構?；?Workbench對該模型進行了轉子動力學

3、研究，對于得到的坎貝爾圖和各階位移云圖進行分析，發(fā)現(xiàn)了螺栓連接對轉子臨界轉速的一些影響。
　　3.基于有限元計算的內容建立了簡化轉子系統(tǒng)模型，采用數(shù)值計算方法著重分析了含螺栓連接系統(tǒng)的非線性穩(wěn)態(tài)動力學響應。發(fā)現(xiàn)了等效預緊力變化對轉子系統(tǒng)運動狀態(tài)的影響規(guī)律，揭示了轉子彎曲程度在轉子系統(tǒng)動力學行為中起到的重要影響。并且分析了系統(tǒng)能量的集中位置，解釋了在二階臨界轉速附近發(fā)生復雜運動的原因。
　　4.基于遺傳算法設計了識別含螺栓連接