冲击激励转子系统动力学响应及安全性设计

摘要：

叶片丢失是高涵道比涡扇发动机适航认证的关键,是影响结构完整性和安全性的关键问题.针对叶片丢失产生的冲击载荷激励,开展了转子结构系统的动力响应机理和安全性设计方法研究,为发动机结构完整性设计提供支撑.建立了高速柔性悬臂转子系统动力学模型,考虑了刚度质量分布特征、载荷传递特征、转静件耦合特征.通过理论和试验,揭示了突加不平衡激励和超大不平衡转子受到持续的冲击碰摩作用过程中,转子振动响应和轴承支反力响应特征.结果表明,支承结构是影响系统存亡的关键环节.提出了提高整机系统安全性的变支承刚度设计方法,在保护轴承完整性、避免抱轴的同时,也降低了系统的振动响应.基于整机模型的叶片丢失全过程的算例仿真分析表明,该方法使支点所受峰值载荷降低了46％,验证了安全性设计策略的有效性.

关键词：航空发动机、转子系统、冲击激励、安全性、结构设计

所属期刊栏目：39

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51575022,51475021;国家航空科学基金20142151024

在线出版日期：2018-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1111-1121