碰摩引发的增压级转静耦合振动特性分析方法

作     者：曾振坤 张大义 范雨 张辉 陈璐璐 ZENG Zhenkun;ZHANG Dayi;FAN Yu;ZHANG Hui;CHEN Lulu

作者机构：北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室北京100191 中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2022年第37卷第10期

页      面：2233-2241页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(52175071) 国家科技重大专项(J2019-Ⅳ-023-0091) 先进航空动力创新工作站(依托中国航空发动机研究院设立,HKCX2020-02-016)。 

主　　题：增压级 转静碰摩 耦合振动 稳定性 失稳区间 共振裕度 

摘      要：针对碰摩引发的增压级部件或篦齿封严结构的转静耦合振动问题,为克服当前动力学特性评估方法所存在的未计入碰摩非线性影响和参数影响规律不明晰的不足,建立增压级转静耦合动力学模型,求解振动响应并分析稳定性,并研究关键参数对稳定性的影响规律。结果表明:增压级转静子耦合振动响应有稳定、持续和失稳三种运动状态,存在主、次失稳转速区间;区间位置随转静模态频率线性变化,随节径数反比例变化,区间长度和个数随转静子阻尼的增大、碰摩力和初始扰动的减小而减小;尽快升速通过失稳转速区间有利于控制系统振幅,避免剧烈耦合振动发生;基于正负耦合共振裕度的传统方法不能合理评估耦合振动动力学行为,其只能预测主失稳转速区间位置,且结果偏小。