高速旋轉(zhuǎn)臺振頻分析.pdf

1、高速旋轉(zhuǎn)臺是一套測試旋轉(zhuǎn)火箭發(fā)動機推力及其燃燒室壓力的試驗設(shè)備，其工作轉(zhuǎn)速范圍一般為0-15000rpm(0-250Hz)，在實際工作中在特定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)會發(fā)生振動，在產(chǎn)生振動的頻率范圍內(nèi)，不能對發(fā)動機進行測試，甚至長時間在這個范圍內(nèi)運行，將影響高速旋轉(zhuǎn)臺的壽命。由于發(fā)動機與高速旋轉(zhuǎn)臺主軸的安裝存在不同軸的誤差，發(fā)動機自身的質(zhì)量偏心和發(fā)動機工作時產(chǎn)生一個偏心力，作用在高速旋轉(zhuǎn)臺上，導(dǎo)致高速旋轉(zhuǎn)臺在工作過程中的振動不可避免。 本文采

2、用有限元分析法對高速旋轉(zhuǎn)臺進行了模態(tài)分析。模態(tài)分析能夠得到模型的固有頻率及振型等相關(guān)信息，通過對計算結(jié)果的對比分析，可以得到高速旋轉(zhuǎn)臺的振動特性及振動范圍。本文首先對高速旋轉(zhuǎn)臺進行建模，分析軟件采用ANSYS，建模軟件采用UG。建模過程中將對計算結(jié)果影響很小的部件忽略，并對各零部件工藝上部分不影響結(jié)構(gòu)強度的結(jié)構(gòu)進行了簡化。然后對模型進行分析，本文研究工作如下： (1)對高速旋轉(zhuǎn)臺進行模態(tài)分析。通過計算可以看出，有三階固有頻率在工

3、作范圍內(nèi)，并且可以得到各階的陣型： (2)對發(fā)動機安裝在高速旋轉(zhuǎn)臺上時進行模態(tài)分析。通過計算可以看出，安裝有發(fā)動機情況下高速旋轉(zhuǎn)臺的振動情況，隨著發(fā)動機質(zhì)量的增加，各階固有頻率大小隨之減小，且隨著質(zhì)量的增加，在工作范圍內(nèi)的固有頻率階數(shù)也隨之增加； (3)對發(fā)動機施加質(zhì)量偏心時的高速旋轉(zhuǎn)臺進行模態(tài)分析。由于發(fā)動機安裝不同軸、發(fā)動機加工過程產(chǎn)生的誤差和發(fā)動機工作時產(chǎn)生的推力偏心等原因使得高速旋轉(zhuǎn)臺在工作過程中存在偏心力，通過