载重汽车3种结构形式平衡悬架模态分析

为避免因路面振源频率与平衡悬架固有频率一致使平衡悬架系统发生共振,从而导致平衡悬架损伤或破坏的问题,对直式、U形和圆弧弯形载重汽车平衡悬架建模并划分网格,结合车身和平衡悬架的结构参数施加合理的边界条件,分别在有应力和无应力状态下用ANSYS分析3种平衡悬架的前10阶模态.结果表明3种平衡悬架的振动频率可有效避开一般路面的激振频率（1～20 Hz）;平衡悬架在有应力和无应力状态下的模态分析结果差别很小.     

转子-密封系统中气流激振力的非线性动力学特性分析

在高参数汽轮机组和航空发动机等旋转机械中，转子-密封中的气流激振力对转子非线性动力学特性的影响不容忽视．本研究中建立了转子-密封系统三维流场模型，应用计算流体动力学（CFD）软件对可压缩气流流场进行模拟计算，获得了密封流场特性．由流场计算结果进一步获得了Muszynska气流激振力模型中的相关经验系数，使得此模型更加适用于气流激振力的计算．在对转子一密封系统进行非线性动力学分析过程中应用幂级数展开形式建立了系统幂级数模型．利用平均法得到气流激振力的1：2亚谐共振分岔方程，进一步应用奇异性理论和Hopf分岔理论研究了系统1：2亚谐共振的转迁集和系统超临界Hopf分岔与亚临界Hopf分岔的存在条件．通过参数控制方法抑制了转子-密封系统出现亚临界分岔的出现，使得系统稳定性提高．本文的分析结果对工程设计和操作具有一定的指导作用和意义．     

某型航空发动机转子叶片静频测量系统

对某型航空发动机转子叶片一阶固有频率的测量方法进行了研究。采用脉冲激励法对叶片进行激振，通过计算机采集叶片在该激励下的振动响应信号，并对响应信号进行功率谱分析获得叶片一阶固有频率。通过阻尼系数的计算来修正所测出的固有频率，消除阻尼对于频率测量的影响，提高了系统测量的准确性。与传统的共振法相比，系统具有设备简单、测试速度快、精度高的特点。     

跨音速轴流压气机叶片造型及数值仿真

针对跨音速轴流压气机的多圆弧叶片.提出了一种基于锥面展开面的叶片造型方法.设计了某型压气机第一级转子,通过三维粘性流计算软件NUMECA对此孤立转子进行了性能仿真,仿真结果与实验结果符合较好;分析了叶型厚度分布对转子性能的影响:采用标准厚度分布对叶片重新生成,并与多圆弧叶片进行了对比,结果表明用标准厚度生成的叶片更薄一些,性能也更佳;同时当叶型最大厚度的位置后移时,转子的稳定工作范围变宽,效率略有降低.     

动力吸振器对转子系统气流激振稳定性影响分析

针对气流激振引起离心压缩机转子振动失稳的问题,提出了采用动力吸振方法提高转子系统的稳定性.首先建立流体激励作用下转子 吸振系统动力学模型;其次采用Lyapunov理论研究附加吸振器后流体激励作用下转子系统的稳定性;分析了吸振器参数变化对转子系统稳定性的影响;最后采用数值方法进行验证.结果表明,动力吸振方法能够有效地提高转子系统失稳转速,吸振器固有频率和阻尼比对转子稳定性有较大的影响.     

基于虚拟样机技术的发动机建模与扭振分析

在建立动态发动机刚性模型的基础上,结合有限元软件ANSYS,计算出曲轴各阶模态的频率,从而得到含柔性曲轴的动态发动机模型;然后对该模型进行动态仿真,计算出发动机的扭振激振力矩;再对激振力矩进行离散傅立叶展变换,分析各谐次所对应的激振力矩的谐值;最后对发动机模型在共振工况进行仿真分析,求得危险轴段处的扭转应力,分析其安全性能.所提供的这种基于虚拟样机技术的发动机曲轴系扭振分析方法为实际中发动机曲轴系扭振分析,提供了一定的参考依据.     

振弦式传感器激振策略优化

振弦式传感器的激励常用高压拨弦激振和低压扫频激振两种方式。高压拨弦激振对传感器损伤较大,信号衰减快,测量精度差;低压扫频激振扫描时间长,信号不宜拾取。提出一种反馈式低压激振方法,降低拨弦激振电压对传感器进行预激振,将反馈的振动频率信号作为输出,对传感器进行复振,可以在很短时间内使振弦达到共振状态。设计专用检测电路对调优后的激振策略进行验证,证明该方法激振时间短,共振幅度大。振动幅度的提高可增强抗干扰能力、降低信号处理电路成本、增加可用测量时间、提高频率测量精度。     

基于ANSYS的转子系统不平衡响应分析

通过对某离心机转子系统进行受力分析,得到可以计算的数学模型.利用有限元分析软件AN-SYS建立其有限元模型,获取不同工况下的不平衡响应曲线、峰值和共振频率.通过分析可知在目前使用工况下工作转速低于一阶临界转速,转子主轴属于刚性转子.离心机不平衡响应大小受转速、激振力、每组筒体配重差等因素影响,动平衡研究主要是解决粉体压...     

一种用于转子裂纹故障检测的区间控制策略

为实现转子系统转轴裂纹故障的检测,以某型航空发动机为例,取其低压压气机部分建立含裂纹的简化动力学模型,基于外加常数激励能够显著放大裂纹转子系统的超谐波响应特征的原理,构建了一种能够用于转子系统裂纹故障检测的区间控制策略.通过控制算法实现在裂纹转子系统超谐共振转速区域内施加常数激励,放大超谐共振响应幅值,而在该转速区域以外不施加激励,避免对系统主共振产生影响.仿真结果表明:区间控制策略作用下的超谐共振响应幅值得到了显著放大,其中三分之一和二分之一临界转速处的超谐共振峰值被放大了4.6倍,在噪声环境下也能够轻松识别.     

船用透平末级长叶片振动性能研究

针对某船用新型末级长叶片,为了获得共振转速和对应动频率,对叶片转子试验组件在高速动平衡试验台上进行动频试验,叶片振动信号经感应元件拾取后由遥测发射机和接收机传输至信号分析系统,获得多个通道下的叶片振动信息.试验数据表明,末级叶片靠近额度工作转速附近的"三重点"共振转速为一阶模态家族节径数k=7和k=8的共振转速均能避开运行工况,对应的动频率与数值分析结果对比可知:节径数k=7、k=8时的动频值相差不超过5%;数值计算和试验分析均证明叶片在工作转速内是安全可靠的.     

压气机叶片流固耦合共振判断和谐响应分析

针对气流扰动引起的压气机叶片振动问题,以整体式轴流压气机叶片为研究对象,借助ANSYS Workbench软件的BladeGen模块对叶片及其流场进行三维建模,然后进行流固耦合分析。求解叶片的压力、应变和前6阶模态振型,绘制坎贝尔图并对叶片进行谐响应分析,结果发现该叶片不会发生共振破坏,但是叶尖尾缘变形和振动较明显,而叶片前缘变形和振动很小。在气体流量不变的情况下,对叶片前缘和尾缘采用变半径设计,可有效提高固有频率、削弱振动。     

基于遗传算法的压气机叶片的多目标三维优化

为了提高轴流压气机的效率,需要研究一种新的高性能的转子叶片.采用人工神经网络与遗传算法寻优相结合的方法对某单级轴流压气机亚音速叶片进行三维叶片型线优化设计.优化目标是尽可能的提高转子叶片的总压比、流量和等熵效率.优化仿真结果显示,流动分离区明显后移,损失显著降低,等熵效率提高了0.48%,同时总压比和流量也都得到了提高,优化叶片的气动性能较原型叶片明显提高.结果表明,优化方法能很好的完成亚音速叶片的优化设计,是获得低损失高效率性能的叶片的有效途径.     

轴流压气机转子叶顶间隙流动结构及机理研究

研究某轴流压气机叶顶复杂流动问题,为深入了解压气机叶顶泄漏流流动机制和引发失速的机理,对一亚音速轴流压气机进行全工况数值仿真与试验测量。提出通过对比试验数据和分析泄漏流的流动特性,随着压气机负荷的提高,泄漏流方向的改变引起叶顶堵塞区增大,并诱发压气机失速。采用不同工况下叶顶流场进行仿真对比分析。仿真结果表明,泄漏流与主流相互作用形成泄漏涡,距前缘40%弦长范围内泄漏流影响泄漏涡形态变化,其余部分泄漏流主要通过周向输运低能流体进一步堵塞通道;叶顶压力分布是决定泄漏流方向的主要因素。     

压气机叶片扭曲规律的多目标三维气动优化

为了提高轴流压气机的等熵效率和总压比,采用基于人工神经网络及遗传算法的叶轮机械叶片三维优化设计方法,开发了一种高性能的动叶片。优化目标是在流量不减小的情况下,尽可能的提高转子叶片的总压比和等熵效率。优化仿真结果显示,优化后所获得的扭曲叶片可以有效地改善叶根处的流动分离,流动分离区明显后移,损失显著降低,在整个工作范围,等熵效率提高了1.27%-7.08%,流量和总压比也都得到了大幅度的提高。结果表明,对亚音叶片进行扭曲规律优化效果很明显,优化方法是获得高性能转子叶片的有效途径。     

高压压气机动叶叶尖间隙流动数值仿真研究

运用NUMECA CFD对某高压压气机12级动叶尖部间隙流场进行数值仿真,并与无间隙条件下的流动情况进行对比、分析,详细揭示了动叶叶尖间隙区域的流动特征.结果表明无叶尖间隙时压气机并不能获得最优的性能参数;叶尖间隙的存在使得在动叶尖部形成表现为多种复杂涡结构的泄漏流;叶尖问隙在较小范围变化时,压气机的性能参数变化显著,在最佳间隙0.135mm时压气机获得较高增压比和等熵效率,但当叶尖间隙超过临界值继续增大,压气机性能急剧下降.     

某离心压气机转子叶尖流场测试及可视化分析

对壁面动态压力传感器阵列测试技术进行了研究,并将该技术应用于某离心压气机转子叶尖的动态流场测试中,获取了大量的动态流场测试数据。采用锁相技术和线性插值方法对测试数据进行了处理和分析,并采用数据可视化技术将动态数据转化成压力分布云图,从云图中可以清楚看出离心压气机不同工作状态下转子叶尖的压力变化,有助于分析转子叶尖处泄漏流、前缘溢流以及泄漏流和分流叶片前缘的相互作用。转子叶尖流场测试及可视化分析结果可以为压气机性能验证和数值模拟方法的修正提供重要的技术支撑。     

某型发动机改型压气机盘结构强度分析与优化

首先对某型发动机改型压气机盘的初始设计进行了强度分析;由于不能满足强度要求,对其进行了结构优化设计,并对优化后的轮盘进行了应力计算,并考虑叶片的影响,建立了叶盘结构有限元模型进行了强度计算,计算结果表明该轮盘均可以满足强度要求,从而为某型发动机的改进设计提供了重要参考依据。