振动与冲击

作者：刘昕,，张华彪，孙小磊，占传林，赵庆军,

单位：1．中国科学院工程热物理研究所，北京 100190；2．中国科学院大学，北京100190；3．中国科学院轻型动力重点实验室，北京 100190

关键词：叶轮转子、碰摩、柔性机匣、边频

叶轮转子的碰摩是旋转机械的常见故障，严重的碰摩可能导致转子失稳、叶片断裂等后果。本文针对叶轮转子-机匣的碰摩进行研究，将叶片简化为一端固支的悬臂梁，考虑其在旋转状态下的离心刚化效应，机匣的局部变形采用Hertz模型表征，推导了叶片-机匣接触力的表达式，分析了叶片长度、截面惯性矩、叶片截面积和转速对接触力的影响，结果表明当叶片长度越小、截面惯性矩越大、转速越高接触力越大。基于所得的接触关系，给出了叶轮转子碰摩力模型，对叶轮转子碰摩的稳态响应进行数值模拟，结果表明系统在碰摩时的响应频率主要包括转速激励频率、反向进动频率及其线性组合，叶片的扰动将导致主要响应频率附近出现边频，边频在不同转速情况下存在多种不同形式。当反向进动频率相对于转速近似线性变化时，边频和转速与叶片数目线性相关。<br>

来源：2016年第20期

《振动与冲击》期刊编辑部

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