双联金属毡卡箍非线性力学参数辨识研究

【作者】 汪博； 徐昆鹏； 石岩； 徐成； 刘怡成； 何亮文；

【机构】 东北大学,机械工程与自动化学院； 东北大学,航空动力装备振动及控制教育部重点实验室； 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司； 西北工业大学；

【摘要】 卡箍是航空发动机管路的重要固定及支撑结构,有单联卡箍和双联卡箍之分。由于管路排布密集交错,无法保证每根管路都能安装有固定支架的单联卡箍,因此发动机中的卡箍80%为双联卡箍。在非固定的安装边界、交变的激励环境及管路油液等因素的影响下,双联卡箍的服役工况更为复杂。研究表明卡箍的固有频率在服役过程中随激励幅值的增大而会出现明显的降低,即"软式非线性"现象显著,给管路系统的避振及振动控制带来了很大困难。因此对使用量占比高的双联卡箍进行非线性力学特性的定量化描述研究,对管路系统动力学响应预估及振动抑制都具有重要的理论意义及工程价值。本文以某型号双联金属毡卡箍为研究对象,开展了双联金属毡卡箍非线性力学参数辨识研究。基于有限元法建立了包含卡箍非线性力学参数的管路-卡箍系统辨识模型,以系统固有特性及动力学响应为优化目标,基于Pareto多目标遗传算法辨识出双联卡箍非线性动刚度及激励方向的非线性动态阻尼系数。并将辨识出的卡箍非线性力学参数代入管路-卡箍系统动力学方程中,与实验对比分析得到系统固有频率误差不超过2.45%,管路系统振动加速度响应误差不超过3.35%。更多还原