葉片振動及碰摩響應研究.pdf

1、航空發(fā)動機作為飛機的心臟，被譽為“人類工業(yè)皇冠上的明珠”。因此，保證航空發(fā)動機的高效性、安全性和可靠性，對國家經(jīng)濟發(fā)展、科技進步和國土安全具有重要的戰(zhàn)略意義。據(jù)世界上最大的保險公司AllianzInsurance報道，葉片失效占發(fā)動機故障失效的42％，其中18.5％由葉片疲勞失效引起，23％由葉片碰摩引起?？梢姡~片故障是制約航空發(fā)動機技術發(fā)展的突出問題。本文針對航空發(fā)動機的以上兩種常見葉片故障進行了如下研究:
　　1.探索了轉子

2、渦動對葉尖定時非接觸式應力測量精度的影響，提出了考慮轉子渦動對理論到達時間影響的葉尖振動位移提取算法，并有效地提高了非接觸式應力測量的精度。
　　2.應用LS-DYNA隱-顯式分析相結合的方法，模擬了葉片-涂層碰摩的瞬態(tài)動力學響應過程，并探究了三種不同涂層材料對碰摩葉片響應的影響。
　　3.基于大變形理論和有限差分離散求解方法，對碰摩載荷較大時，葉片的大撓度變形響應模式進行了研究。通過彈塑性分析，提取了葉片的彎矩、曲率瞬時分

3、布圖及葉片變形輪廓圖，結果表明葉片的整個大變形響應過程分為四個階段。
　　4.研究了非接觸式應力測量的葉片動應力反演方法?；谌~尖定時法的測量結果，結合有限元仿真分析，建立了葉片振動幅值和振動應力之間的關系，提出了通過葉尖一點振幅反演出整個葉片的動應力的方法。
　　本文以葉片振動疲勞故障和葉片碰摩故障為研究背景，應用有限元仿真、數(shù)值分析和實驗研究等科學手段，對葉片振動及碰摩響應進行了研究。在葉片振動方面，本文推導了提高葉片振