某航空發(fā)動(dòng)機(jī)支承系統(tǒng)徑向動(dòng)柔度研究與數(shù)值模擬.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為飛機(jī)的心臟，工作環(huán)境惡劣，受機(jī)械激振、氣動(dòng)激振、熱場(chǎng)等影響，整機(jī)振動(dòng)異常突出，會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)附件系統(tǒng)及儀表使用等情況造成不良影響。支承系統(tǒng)的變?nèi)岫日駝?dòng)影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力特性，各支承部件參數(shù)對(duì)支承系統(tǒng)的動(dòng)柔度有很大的影響?；诎l(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)振動(dòng)抑制的容差優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以在優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上確定各參數(shù)最合適的容差，從而降低整機(jī)振動(dòng)響應(yīng)來滿足實(shí)際工作要求。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)支承系統(tǒng)徑向動(dòng)柔度試驗(yàn)測(cè)試及數(shù)值模擬，可以分析出各組成部件對(duì)支承系統(tǒng)徑向動(dòng)

2、柔度的貢獻(xiàn)度，為航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)振動(dòng)抑制提供依據(jù)。本文針對(duì)我國某型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，開展了發(fā)動(dòng)機(jī)支承系統(tǒng)徑向動(dòng)柔度試驗(yàn)方法研究和數(shù)值仿真分析，具體內(nèi)容如下：
　　1.通過多試驗(yàn)件變幅寬頻激勵(lì)下徑向載荷和位移關(guān)系的建立，提出了室溫條件下航空發(fā)動(dòng)機(jī)支承系統(tǒng)徑向動(dòng)柔度測(cè)試的整套試驗(yàn)方法。該方法可以實(shí)現(xiàn)不同裝配參數(shù)下軸承、軸承座、軸承與軸承座組合以及全機(jī)靜子支承系統(tǒng)的徑向動(dòng)柔度試驗(yàn)研究。
　　2.基于所提出的徑向動(dòng)柔度試驗(yàn)方法，進(jìn)行

3、了相應(yīng)的試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。考慮軸承游隙、裝配間隙、鎖緊力矩等裝配參數(shù)的影響，給出了不同軸向力、激振力幅值、激勵(lì)頻率下不同支點(diǎn)的單軸承、單軸承座、軸承與軸承座組合及全機(jī)靜子支承系統(tǒng)徑向動(dòng)柔度試驗(yàn)方案。
　　3.開展了軸承徑向動(dòng)柔度測(cè)試的預(yù)估試驗(yàn)，采用了位移修正、力修正、配合面間隙消除等試驗(yàn)數(shù)據(jù)提取技術(shù)，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理、分析并對(duì)結(jié)果進(jìn)行研究，找到誤差并提出了解決方法，為進(jìn)一步完善和優(yōu)化試驗(yàn)方案提供了技術(shù)支撐。
　　4.針對(duì)試驗(yàn)時(shí)間的

4、不充足，對(duì)所提到的所有發(fā)動(dòng)機(jī)支承系統(tǒng)徑向動(dòng)柔度試驗(yàn)方案進(jìn)行對(duì)應(yīng)工況下的數(shù)值仿真研究，得到了不同裝配參數(shù)下單軸承、單軸承座對(duì)軸承與軸承座組合徑向動(dòng)柔度的貢獻(xiàn)度及相應(yīng)的多條動(dòng)柔度帶。獲得了不同參數(shù)下機(jī)匣多截面不同方向徑向動(dòng)柔度，為與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的相互驗(yàn)證提供數(shù)據(jù)保障。研究結(jié)果表明:
　　軸承與軸承座組合中軸承的徑向動(dòng)柔度貢獻(xiàn)較大，各支點(diǎn)機(jī)匣不同方向與軸承、軸承座不同配合方式徑向動(dòng)柔度曲線隨頻率變化出現(xiàn)不同交叉現(xiàn)象。在發(fā)動(dòng)機(jī)支承系統(tǒng)中，

5、軸承游隙與裝配間隙對(duì)徑向動(dòng)柔度都有很大影響。游隙影響率最大達(dá)19.45％，而裝配間隙影響更是可達(dá)到86.78％。改變軸承游隙軸承軸承座的裝配方式可以有效降低系統(tǒng)徑向動(dòng)柔度。
　　5.進(jìn)行了給定溫度場(chǎng)下的發(fā)動(dòng)機(jī)支承系統(tǒng)徑向動(dòng)柔度數(shù)值仿真研究，對(duì)不同軸承、軸承座、軸承與軸承座組合、機(jī)匣在室溫和工作溫度場(chǎng)下徑向動(dòng)柔度進(jìn)行了對(duì)比，研究了不同溫度場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)徑向動(dòng)柔度的影響。結(jié)果表明:隨著溫度的增加，發(fā)動(dòng)機(jī)支承系統(tǒng)各組成部件徑向動(dòng)柔度會(huì)隨著溫度