航空发动机整机动力学建模及模型确认

作     者：梁昊天 高东武 尉询楷 王鑫 王浩 臧朝平 LIANG Haotian;GAO Dongwu;WEI Xunkai;WANG Xin;WANG Hao;ZANG Chaoping

作者机构：南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016 中国航发沈阳发动机研究所辽宁沈阳110015 北京航空工程技术研究中心北京100076 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2024年第45卷第9期

页      面：1-13页

核心收录：

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

基　　金：国家自然科学基金(12072146) 国家科技重大专项(J2019-Ⅰ-0008-0008,J2019-Ⅳ-0004-0071) 

主　　题：航空发动机 超模型 动力学建模 连接结构 模型确认 

摘      要：针对航空发动机整机结构部件多、连接状态复杂、动力学特性预测困难的问题,提出了基于“超模型虚拟测试数据的航空发动机整机结构分层次动力学建模及模型确认方法。建立各单个部件的简化模型,在初始无样机时,基于超模型的虚拟测试数据对单个部件简化模型进行动力学模型确认;基于两两连接部件超模型的虚拟测试数据,实现确认后的简化模型两两连接界面的修正与确认,连接部件超模型的虚拟测试数据通过部件的超模型与螺栓连接超模型建模理论获得;建立转子组件的动力学模型,并基于参考数据进行修正与确认;将确认后的转子模型和考虑连接的机匣系统模型进行组合,获得整机动力学模型。以某型涡扇发动机为例,采用该方法建立了其整机动力学模型。确认后的发动机整机简化模型的临界转速预测值与实际发动机整机测试的临界转速参考值对比,误差在10%以内,验证了方法的有效性。