航空发动机双转子系统叶片-机匣碰摩故障模拟

摘要：

叶片-机匣碰摩严重影响航空发动机的性能、可靠性及安全性.考虑叶片-机匣碰摩、轴承非线性、联轴器不对中及高低压转子不平衡,利用有限元法建立双转子系统的非线性动力学模型;然后利用模态综合法缩减系统自由度,数值求解降阶模型的非线性振动响应,分析叶片-机匣碰摩故障响应特征.数值与实验结果表明:航空发动机双转子系统为多激励非线性系统,系统振动响应频率成分复杂,包括高低压转轴频率、多倍频、组合频率及其他复杂频率;当叶尖间隙较大时,叶片-机匣碰摩可能为局部碰摩,故障特征频率为叶片通过频率及其倍频,并在叶片通过频率两侧存在高低压转轴频率的调制边频带;当叶尖间隙较小时,叶片-机匣碰摩可能发生全周碰摩,呈现出由干摩擦引起的强烈自激振动.研究结果可为航空发动机双转子系统的叶片-机匣碰摩故障诊断及叶尖间隙设计提供一定参考.

关键词：航空发动机、双转子系统、叶片-机匣碰摩、有限元法、模态综合法

所属期刊栏目：43

分类号：V231.9(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;航空科学基金

在线出版日期：2023-01-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：492-505