振动与冲击

作者：路振勇  侯磊  侯升亮  陈予恕  孙传宗

单位：哈尔滨工业大学 航天学院 哈尔滨 150001

关键词：航空发动机裂纹转子；呼吸裂纹；有限元法；谐波平衡法

针对某含有呼吸裂纹故障的航空发动机高压转子系统，研究了系统的动力学特性。考虑裂纹转子的时变特性，推导了裂纹转子的刚度矩阵，考虑重力及不平衡激励，采用转子动力学有限元法建立了系统的动力学方程。采用谐波平衡法对方程进行近似求解，给出了不同裂纹深度下的三维幅频图，表明在临界转速和1/n（n=2，3，4）倍临界转速处均有峰值出现；分析了裂纹深度、裂纹位置对系统振动响应的影响，表明位于跨中的深裂纹影响最大；计算了系统在升速过程中的三维频谱图，结果表明二倍频、三倍频、四倍频成分明显。最后，用Newmark-&beta;数值方法验证了计算结果的正确性。提出的空心轴呼吸裂纹的建模方法为航空发动机转子系统裂纹故障的非线性动力学分析提供了理论指导。<br>

来源：2018年第3期

《振动与冲击》期刊编辑部

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