多源激励下航空发动机L型管路动力学建模与验证

作     者：李晖 谷建霏 李济楠 孙占彬 孙凯华 刘小川 王鑫 张丙杰 王相平 马辉 LI Hui;GU Jianfei;LI Jinan;SUN Zhanbin;SUN Kaihua;LIU Xiaochuan;WANG Xin;ZHANG Bingjie;WANG Xiangping;MA Hui

作者机构：东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2024年第45卷第12期

页      面：134-145页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(52175079) 航空发动机及燃气轮机重大专项基础研究项目(J2019-I-0008-0008) 中央高校基本科研业务费专项资金(N2103026) 

主　　题：基础随机振动激励 流体压力脉动激励 航空发动机 L型管路 动力学建模 

摘      要：从解析分析角度,创建了考虑基础随机振动和流体压力脉动影响的多源激励下受卡箍约束的航空发动机L型管路的动力学模型。基于Timoshenko梁理论和传递矩阵法,推导获得了管路系统分别在轴向、横向以及轴向扭转方向对应的振动平衡方程,实现了充液后该管路系统固有特性的求解。提出了频域倍频能量法构造流体压力脉动函数的激振力,在采用虚拟激励法模拟基础随机振动载荷后,将2种激励方式同时加入到平衡方程中,在上述复杂的多源激励条件下,成功求解获得管路的振动响应。最后,组建了多源激励下航空发动机管路振动测试系统,在不同的激励条件下开展了验证测试,证明了所提出的理论模型及其分析结果的有效性,其对于复杂激励载荷下航空航天多种管路系统的动态响应预报与减振设计具有重要参考价值。