承力系统动态特性对发动机整机振动特性的影响

作     者：司雨萌 王相平 冯国全 

作者机构：中国航发沈阳发动机研究所 

出 版 物：《航空发动机》 (Aeroengine)

年 卷 期：2024年

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：航空动力基础研究项目资助 

主　　题：承力系统 动刚度 整机振动特性 航空发动机 

摘      要：为了解决航空发动机承力系统对转子系统振动特性影响较大的问题,建立了发动机承力系统分析模型,分析其固有模态及动态特性。通过将固有频率计算结果与试验结果进行对比,验证了所建模型的准确性。建立了转子-支承-机匣-安装节系统模型,分析了整机系统高压激振下的临界转速与应变能。结果表明:在固有频率附近承力系统刚度值大小和相位发生显著变化,在一定频段内出现相位持续反向的负刚度。与采用静刚度的1维双转子-支承系统进行对比,在振型方面,双转子-支承系统同阶振型下整机模型更能体现由转子激起的机匣振动的不同情况;在应变能方面,由于负刚度的影响难以用静刚度来描述,采用双转子-支承系统分析方法使某阶振型的支点应变能计算不准确,采用静刚度的1维双转子-支承系统分析发动机振动特性的方法会产生误差。整机分析模型更能考虑机匣动态特性对转子振动的耦合影响,更贴近实际发动机工作情况。研究结果可供航空发动机整机振动设计参考。