航空发动机转子叶片振动测量技术研究

简要论述了航空发动机转子叶片振动测量的必要性及发展现状,着重介绍了几种叶片振动测量方法,并对它们的测量原理进行了阐述.     

航空发动机带冠涡轮叶片振动特性分析及验证

针对航空发动机带冠涡轮叶片振动特性分析时,将叶冠工作面一体等效的处理方式导致叶片频率计算精度降低的问题,开展了带冠涡轮叶片盘振动特性研究.提出了一种考虑变形和叶冠工作面实际接触面积的带冠涡轮叶片建模方法,以某型带冠涡轮叶片为对象,采用上述方法完成叶片建模和模态分析,并进行整机动应力测试试验验证,结果表明:采用该模型计算...     

航空发动机风扇叶片振动应力采集系统设计

为了满足某型发动机风扇叶片振动应力试验需求,进行了基于Lab VIEW的风扇叶片振动应力采集软件设计。重点介绍了采集系统的组成及软件的设计,可实现整个数据采集流程的控制,完成数据的实时保存、时域波形的显示和频谱分析。通过风扇叶片振动应力试验,验证了采集软件设计的正确性及可靠性,为类似测量系统的设计提供借鉴。     

航空发动机涡轮工作叶片表面积碳去除工艺

某航空发动机的涡轮工作叶片在使用后叶身NiCoCrAlYTa涂层表面会覆盖一层难以去除的积碳,影响修理质量和成本。结合该涡轮工作叶片特点,对常见去除积碳工艺方法的应用进行可行性分析,选择磨粒流抛光、振动光饰方法开展了工艺试验,外观、尺寸及金相等检查结果表明,振动光饰方法去除积碳效果好,对产品质量无影响。进一步试修验证表明,振动光饰方法适合批量修理,可作为该产品涂层表面积碳去除工艺方法。     

航空发动机叶片加工新工艺与可靠性分析

叶片是航空发动机关键零件,它的制造量占整机制造量的三分之一左右。航空发动机叶片属于薄壁易变形零件,如何控制其变形并高效、高质量地加工是目前叶片制造行业研究的重要课题之一。本文将主要探讨航空发动机叶片加工新工艺与可靠性。     

压气机叶片振动的试验,计算和分析

研究了压气机工作叶片的动频和激扰力,以及在叶片设计、改型、故障分析时避免共振,加强叶片振动强度的方法。     

航空发动机外部管路振动模态试验研究

为分析不平衡振动对航空发动机外部管路结构影响,构建管路的真实与简化模型,通过双应变片传感器测试管路振动模态试验方法研究两端固支长薄壁管路的振动特征,并对管路模型有限元仿真计算比较。结果表明:简化与真实模型的试验结果基本一致;两种模型主振型均为1弯、2弯、3弯;两种模型固有频率除第1阶管路两端不能完全固支约束差异大外,后2阶在10%误差内;试验结果与仿真结果保持一致。振动模态试验方法对材料参数不全构件振动特征分析,助于管路结构优化与特征精确预测。     

航空发动机整机振动研究综述

针对航空发动机整机振动这一发动机的重要故障,从设计、生产、使用和维修等环节入手,对设计阶段的动力特性研究、生产环节的制造装配研究、使用过程的故障诊断(监测、信号分析和诊断)和维修期间的研究重点进行分析,总结了目前国内设计人员和工程技术人员对航空发动机整机振动问题的研究现状、方向和趋势,具有一定的参考价值。     

航空发动机涡轮叶片包容模拟试验研究

为消除航空发动机非包容失效,首先需要通过叶片包容试验了解发动机部件的撞击、变形和破裂过程。在高速旋转试验台上进行模型的叶片包容试验,使用高速相机和高速数据采集系统构建特别的触发系统,记录叶片撞击机匣时的转子转速、机匣外壁上的应变波及叶片的运动轨迹。试验结果表明,叶片长度和动能对部件的撞击变形及破坏结果有极大的影响。高能量长叶片撞击将引起大变形,叶片弯曲成U形,机匣在第二次撞击处被撕裂击穿。相反地,叶片较短时,即使具有较高的撞击能量,对机匣的破坏作用也是极小的。叶片包容试验可以为结构优化设计和叶片包容仿真软件的开发提供大量有价值的数据。     

航空发动机涡轮叶片热冲击试验

某型航空发动机涡轮叶片在使用过程中发生疲劳断裂故障,为避免故障再次发生,对涡轮叶片的材料和结构进行改进,以提高涡轮叶片的振动疲劳强度和热疲劳强度。对改进前后的涡轮叶片进行热冲击试验,论述了试验原理,介绍了试验过程,并分析了试验结果。试验结果表明,改进后涡轮叶片的平均温度比原涡轮叶片低,叶身温度分布更均匀。进气边是涡轮叶片最易产生热疲劳裂纹的部位,改进后涡轮叶片的热疲劳寿命更长。     

基于弯扭轴综合振动混合模型的汽车传动系复模态分析及仿真研究

基于系统动力学与结构动力学相结合的建模思想,介绍汽车传动系扭转、弯曲、轴向综合振动混合模型的建模特点,并从轴类部件的结构动力学建模、斜齿轮副、轴承和轴系附属质量(惯量)的系统动力学建模和基于坐标变换的部件间联接三个方面,对汽车传动系扭转、弯曲、轴向综合振动混合模型的建模方法进行探讨,在该模型的基础上对传动系进行复模态分析,发现混合模型计算的前4阶模态的主要振动形式为扭振,且与系统动力学分支扭振模型计算的前4阶结果相差不大,从第5阶模态之后都是两种或三种振动形式的耦合;以起步颤振为对象进行仿真研究,发现传动系混合模型的仿真结果较分支扭振模型在颤振程度上稍有增强且特征频率近似相等,说明弯曲和轴向振动对起步颤振现象影响不大。     

车辆动力传动系统弯扭耦合振动模型的建立及复模态分析

以某履带车辆的多轴齿轮动力传动系统为研究对象,按照一定的简化原则建立多自由度的弯扭耦合振动力学模型,并针对弯扭耦合振动力学模型的特点,利用有限元理论与数学模型的相结合,在ANSYS中建立考虑齿轮的啮合刚度和啮合阻尼,以及轴承的支承刚度和油膜阻尼的有限元模型,对有限元模型进行有阻尼的复模态计算,并对弯扭耦合振动特性进行分析.探讨耦合模态中的振动形式以及模态参与因子和有效质量,研究齿轮时变啮合刚度和啮合阻尼对多轴齿轮动力传动系统弯扭耦合振动模态的影响情况.对齿轮传动系统进行弯扭耦合振动台架试验,将试验数据与仿真计算结果进行对比,验证了有限元模型的正确性,为进一步的动力学分析奠定了基础.     

叶片偏心旋叶式压缩机几何建模与结构参数优化分析

建立了叶片偏心设置旋叶式压缩机的数学模型，并利用编程手段对其进行了动力分析；从降低轴功率和提高机械效率两个目标优化着手，提出了影响上述两个目标的6个结构参数，并建立结构参数优化方案。在旋叶式压缩机设计优化领域具有工程应用价值。     

复杂激励环境下精密隔振系统的振动传递率研究

在分析基础干扰单独作用下被动隔振系统和主动隔振系统振动传递率的基础上,定义了基础干扰和直接干扰同时作用的复杂激励环境下隔振系统的振动传递率概念,推导了复杂激励环境下被动隔振系统和主动隔振系统振动传递率的有关计算公式。系统研究了复杂激励环境下加速度反馈、速度反馈和位移反馈对隔振系统振动传递率的影响。     

基于磁流变阻尼器的半主动悬挂控制实验研究

将磁流变阻尼器应用于半主动悬挂系统。建立了基于磁流变半主动悬挂系统的二自由度1/2车体的履带车辆振动模型。应用LQR最优控制理论,提出了一种基于磁流变阻尼器的履带车辆半主动控制策略,并在振动实验台上进行了半主动控制实验,模拟了车辆通过正弦路面的情形,结果表明,应用该控制策略能得到良好的减振效果。     

滚筒式洗衣机振动模态分析

针对滚筒式洗衣机复杂非线性振动特点,结合洗衣机结构的设计,以洗衣机工作过程的振动为研究对象,采用ANSYS有限元技术分析滚筒式洗衣机在工作过程中的振动情况,获得洗衣机模型振动模态的数据.在此基础上,将模态仿真分析结果与实际测试值比较,具有很好的符合性.研究结果为滚筒式洗衣机振动分析提供了一种有效可行的理论分析方法,对于滚筒式洗衣机减振控制具有重要指导意义.     

基于一体化模型的往复式压缩机管线系统振动分析

传统的压缩机及管线系统振动分析与控制的方法是建立非完整模型开展局部减振技术研究,难以对系统整体振动能量分布进行描述。为此,本文基于Hamilton变分原理、微分方程的等效积分法,运用弹性力学理论,采取有限元的方法建立了系统的动力学一体化模型,并以此为基础进行了振动分析,对比发现分析计算结果与现场测试数据基本吻合,从而证明了所建立的一体化模型合理。以此一体化模型为基础进行振动控制方案设计,计算验证发现,采取控制方案的管系振动位移最大降幅达91.5%,最大振动位移在181~291μm之间,振动能量分布更趋均匀,从而证明了这种基于一体化模型的有限元分析方法是进行往复式压缩机管线系统振动控制的一种有效途径。     

救护车-担架-卧位人体系统振动模型及仿真分析

为分析在路面随机激励作用下担架的振动特性,利用白噪声过滤方法模拟路面随机激励,考虑了车辆前后轮激励的迟滞性和左右轮辙激励的相关性,建立路面随机激励时域模型,根据拉格朗日原理建立救护车-担架-卧位人体系统十自由度振动动力学方程。利用Simulink工具,建立救护车-担架-卧位人体系统受路面随机激励作用的仿真模型,采用控制变量法分析担架放置位置因素对担架振动特性的影响。通过分析表明:担架左右支撑到车身质心距离对担架的振动特性没有影响;前后支撑到车身质心的距离只影响担架的垂直振动特性。     

基于刚柔混合模型的动力传动系振动特性分析

针对某前置后驱微型车存在的急加速工况下振动噪声问题,建立了该车型动力传动系ADAMS多体动力学模型,详细介绍了基于ABAQUS有限元软件建立柔性体中性文件的过程,对动力传动系进行了无阻尼自由振动模态分析;基于建立的急加速工况下的发动机激励模型,对动力传动系进行了强迫振动仿真,分析了部分参数变化对振动的影响,为动力传动系统振动的进一步研究奠定了基础。     

复杂结构振动分析的高精度单元建模技术

从单元建模的角度对目前的数值分析方法进行评述,包括基于网格划分的h-version,r-version,基于形状函数的p-version,相关的组合方法h-padaptive,r-p adaptive,以及误差估计,分析了高精度数值分析及自适应方法的一体化框架,指出新型高精度单元建模的思路和涉及的关键问题。