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叶片盘-转子-滚动轴承系统的分岔特性分析
【机构】 山东师范大学动力学与控制科学研究中心； 哈尔滨工业大学航天学院；
【摘要】 叶片是航空发动机转子系统的重要部件,其数量较多且工作环境复杂,对发动机的安全性能影响较大。实际叶片的尺寸参数、质量效应、刚度效应以及盘片耦合振动对整个转子系统的横向振动均有影响。本文针对某航发低压压气机转子系统,建立了叶片-轮盘-转子-滚动轴承耦合系统的动力学模型,建模中将叶片简化为悬臂梁结构,并考虑滚动轴承的非线性力,采用转子动力学有限元方法得到系统的非线性动力学方程。采用数值方法求解得到了系统的非线性响应,采用极大值法绘制了系统振动响应随转速变化的分岔图,深入分析了叶片参数对耦合系统分岔特性的影响规律。根据分岔图,并结合时间历程图、轴心轨迹图、Poincaré映射图和频谱图等,重点分析了叶片的长度、叶片的弹性模量等参数对叶片-轮盘-转子-滚动轴承耦合系统分岔特性的影响规律,发现柔性叶片使系统的运动形式更加复杂,细长的低压压气机叶片会导致转子-滚动轴承系统在高转速运行时发生混沌运动。
【基金】 山东省自然科学基金项目（ZR2018QA005,ZR2020MA055,ZR2018BA021）
- 【会议录名称】 第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2021）摘要集
- 【会议名称】第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2021）
- 【会议时间】2021-05-07
- 【会议地点】中国广东广州
- 【分类号】V231.92
- 【主办单位】中国力学学会动力学与控制专业委员会、中国振动工程学会非线性振动专业委员会