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带中介轴承双转子系统“可容模态”优化设计及实验
被引量:
1
1
作者
王瑞
廖明夫
+3 位作者
雷新亮
程驰
王理
石斌
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期240-256,共17页
为解决航空发动机双转子系统无法避开临界转速的问题,提高双转子系统容忍振动的能力,根据带中介轴承双转子系统的“可容模态”优化设计方法,以某型带中介轴承双转子发动机相似模型为初始模型进行优化设计,并以此搭建一套双转子实验器系...
为解决航空发动机双转子系统无法避开临界转速的问题,提高双转子系统容忍振动的能力,根据带中介轴承双转子系统的“可容模态”优化设计方法,以某型带中介轴承双转子发动机相似模型为初始模型进行优化设计,并以此搭建一套双转子实验器系统。通过模态测试、响应测试、连续变转速以及长时间“共振”实验,先后验证了带中介轴承双转子系统的“可容模态”优化设计方法的准确性、有效性、稳定性和可靠性。研究发现,双转子实验器测试结果与计算结果临界转速误差最高3.06%、模态振型误差最高9.6%;工作范围内任意转速下,即使频繁穿越临界转速,振动幅值均不超过50µm;在6阶临界转速处各完成了不少于3790s的“共振”实验,所容忍的不平衡量最大为设计不平衡量的5.2倍,振幅平稳,且可容度评价函数值越高,容忍共振能力越强。实验结果充分验证了带中介轴承双转子系统的“可容模态”优化设计方法是可行的。
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关键词
航空发动机
双转子系统
可容模态
优化设计
实验验证
原文传递
航空发动机高压转子“可容模态”设计及实验验证
被引量:
3
2
作者
赵璐
廖明夫
+3 位作者
薛永广
刘巧英
李岩
葛新瑞
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期318-330,共13页
为降低航空发动机高压转子的振动,提高高压转子对复杂工况的可容度,本文建立带双阻尼器的高压转子动力学模型,开展模态分析和响应分析,研究高压转子关键结构参数对"可容模态"的影响规律。构造了可容度评价函数η,建立了"...
为降低航空发动机高压转子的振动,提高高压转子对复杂工况的可容度,本文建立带双阻尼器的高压转子动力学模型,开展模态分析和响应分析,研究高压转子关键结构参数对"可容模态"的影响规律。构造了可容度评价函数η,建立了"可容模态"设计方法。设计了高压转子模拟实验器,通过模态校核实验验证了计算模型和计算方法的准确性,通过"可容模态"实验验证了设计方法的可行性。研究发现,利用当量临界转速ω估计转子系统前两阶临界转速的方法可行,高压转子实验器的临界转速满足ω_(cr1)≤ω,ω≤ω_(cr2)≤2ω;高压转子实验器在两阶"可容模态"下连续"共振"时长达到7125s,实验器转子关键部位的振动位移峰值不超过79.42μm,振动速度有效值不超过2.33mm/s,最大波动不超过10.59%。结果表明,所建立的发动机高压转子"可容模态"设计方法是行之有效的。
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关键词
航空发动机
高压转子
“
可容模态
”设计
实验验证
转子动力学
原文传递
带中介轴承双转子系统的“可容模态”优化设计方法
3
作者
王瑞
廖明夫
+2 位作者
程荣辉
丛佩红
雷新亮
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期47-58,共12页
为解决航空发动机双转子系统无法避开临界转速的问题,建立带中介轴承的双转子系统模型,考虑不平衡敏感度、阻尼器效果和中介轴承载荷影响,构建低压激励模态可容度评价函数和高压激励模态可容度评价函数,确定双转子“可容模态”优化设计...
为解决航空发动机双转子系统无法避开临界转速的问题,建立带中介轴承的双转子系统模型,考虑不平衡敏感度、阻尼器效果和中介轴承载荷影响,构建低压激励模态可容度评价函数和高压激励模态可容度评价函数,确定双转子“可容模态”优化设计目标函数和约束条件,建立了带中介轴承双转子系统的“可容模态”优化设计方法。研究发现,采用“可容模态”优化设计方法,与传统的“临界转速裕度”准则设计相比,带中介轴承的双转子系统轮盘最大振幅减小39.83%,轴系总质量减轻2.32%,支承外传力减小64.98%,表明所建立的带中介轴承双转子系统的“可容模态”优化设计方法是有效的。
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关键词
航空发动机
中介轴承
双转子系统
可容模态
优化设计
原文传递
航空发动机低压转子系统的“可容模态”设计及实验验证
被引量:
2
4
作者
黄江博
廖明夫
+2 位作者
雷新亮
李明
周旋
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期964-979,共16页
建立了带弹性支承和阻尼器的航空发动机低压柔性转子动力学模型,进行了模态计算以及临界转速处的响应计算。在考虑临界转速约束与“临界跟随”现象约束的条件下,综合模态不平衡影响因子、弹支应变能占比以及套齿连接结构稳定性构造了可...
建立了带弹性支承和阻尼器的航空发动机低压柔性转子动力学模型,进行了模态计算以及临界转速处的响应计算。在考虑临界转速约束与“临界跟随”现象约束的条件下,综合模态不平衡影响因子、弹支应变能占比以及套齿连接结构稳定性构造了可容度评价函数,建立了低压转子系统的“可容模态”优化设计方法。设计并搭建了低压转子实验系统,从模态测试实验、阻尼器减振实验以及长时间“共振”实验,验证了设计方法的可靠性。研究结果为计算的临界转速与实际测量的临界转速最大误差为3.86%,阻尼器在1阶与2阶临界转速处的减振比最大可达45.6%,实验转子系统在1阶与2阶临界转速处各完成了长达412.5 s和429.8 s的“共振”实验,共振过程中转子系统各通道振动单峰值稳定在100μm以内,且无次谐波产生。表明了所建立的航空发动机低压转子系统“可容模态”优化设计方法是可行的。
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关键词
可容
度评价函数
低压转子系统
可容模态
动力学设计
实验验证
原文传递
题名
带中介轴承双转子系统“可容模态”优化设计及实验
被引量:
1
1
作者
王瑞
廖明夫
雷新亮
程驰
王理
石斌
机构
西北工业大学动力与能源学院
中国航发四川燃气涡轮研究院
中国航发沈阳发动机研究所
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期240-256,共17页
基金
国家科技重大专项(2017-Ⅳ-0001-0038)
文摘
为解决航空发动机双转子系统无法避开临界转速的问题,提高双转子系统容忍振动的能力,根据带中介轴承双转子系统的“可容模态”优化设计方法,以某型带中介轴承双转子发动机相似模型为初始模型进行优化设计,并以此搭建一套双转子实验器系统。通过模态测试、响应测试、连续变转速以及长时间“共振”实验,先后验证了带中介轴承双转子系统的“可容模态”优化设计方法的准确性、有效性、稳定性和可靠性。研究发现,双转子实验器测试结果与计算结果临界转速误差最高3.06%、模态振型误差最高9.6%;工作范围内任意转速下,即使频繁穿越临界转速,振动幅值均不超过50µm;在6阶临界转速处各完成了不少于3790s的“共振”实验,所容忍的不平衡量最大为设计不平衡量的5.2倍,振幅平稳,且可容度评价函数值越高,容忍共振能力越强。实验结果充分验证了带中介轴承双转子系统的“可容模态”优化设计方法是可行的。
关键词
航空发动机
双转子系统
可容模态
优化设计
实验验证
Keywords
Aero-engine
Dual-rotor system
Workable mode
Optimization design
Experimental ver⁃ification
分类号
V235.13 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
航空发动机高压转子“可容模态”设计及实验验证
被引量:
3
2
作者
赵璐
廖明夫
薛永广
刘巧英
李岩
葛新瑞
机构
西北工业大学动力与能源学院
北京动力机械研究所
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期318-330,共13页
基金
国家科技重大专项(2017-IV-0001-0038)。
文摘
为降低航空发动机高压转子的振动,提高高压转子对复杂工况的可容度,本文建立带双阻尼器的高压转子动力学模型,开展模态分析和响应分析,研究高压转子关键结构参数对"可容模态"的影响规律。构造了可容度评价函数η,建立了"可容模态"设计方法。设计了高压转子模拟实验器,通过模态校核实验验证了计算模型和计算方法的准确性,通过"可容模态"实验验证了设计方法的可行性。研究发现,利用当量临界转速ω估计转子系统前两阶临界转速的方法可行,高压转子实验器的临界转速满足ω_(cr1)≤ω,ω≤ω_(cr2)≤2ω;高压转子实验器在两阶"可容模态"下连续"共振"时长达到7125s,实验器转子关键部位的振动位移峰值不超过79.42μm,振动速度有效值不超过2.33mm/s,最大波动不超过10.59%。结果表明,所建立的发动机高压转子"可容模态"设计方法是行之有效的。
关键词
航空发动机
高压转子
“
可容模态
”设计
实验验证
转子动力学
Keywords
Aero-engine
High pressure rotor
Workable mode design
Experimental verification
Rotor dynamics
分类号
V231.96 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
带中介轴承双转子系统的“可容模态”优化设计方法
3
作者
王瑞
廖明夫
程荣辉
丛佩红
雷新亮
机构
西北工业大学动力与能源学院
中国航发沈阳发动机研究所
中国航发四川燃气涡轮研究院
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期47-58,共12页
基金
国家科技重大专项(2017-Ⅳ-0001-0038)。
文摘
为解决航空发动机双转子系统无法避开临界转速的问题,建立带中介轴承的双转子系统模型,考虑不平衡敏感度、阻尼器效果和中介轴承载荷影响,构建低压激励模态可容度评价函数和高压激励模态可容度评价函数,确定双转子“可容模态”优化设计目标函数和约束条件,建立了带中介轴承双转子系统的“可容模态”优化设计方法。研究发现,采用“可容模态”优化设计方法,与传统的“临界转速裕度”准则设计相比,带中介轴承的双转子系统轮盘最大振幅减小39.83%,轴系总质量减轻2.32%,支承外传力减小64.98%,表明所建立的带中介轴承双转子系统的“可容模态”优化设计方法是有效的。
关键词
航空发动机
中介轴承
双转子系统
可容模态
优化设计
Keywords
aero-engine
inter-shaft bearing
dual-rotor system
workable mode
dynamic optimization design
分类号
V235.13 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
航空发动机低压转子系统的“可容模态”设计及实验验证
被引量:
2
4
作者
黄江博
廖明夫
雷新亮
李明
周旋
机构
西北工业大学能源与动力学院
中国航空发动机集团有限公司四川燃气涡轮研究院
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期964-979,共16页
基金
国家科技重大专项(2017⁃Ⅳ⁃0001⁃0038)。
文摘
建立了带弹性支承和阻尼器的航空发动机低压柔性转子动力学模型,进行了模态计算以及临界转速处的响应计算。在考虑临界转速约束与“临界跟随”现象约束的条件下,综合模态不平衡影响因子、弹支应变能占比以及套齿连接结构稳定性构造了可容度评价函数,建立了低压转子系统的“可容模态”优化设计方法。设计并搭建了低压转子实验系统,从模态测试实验、阻尼器减振实验以及长时间“共振”实验,验证了设计方法的可靠性。研究结果为计算的临界转速与实际测量的临界转速最大误差为3.86%,阻尼器在1阶与2阶临界转速处的减振比最大可达45.6%,实验转子系统在1阶与2阶临界转速处各完成了长达412.5 s和429.8 s的“共振”实验,共振过程中转子系统各通道振动单峰值稳定在100μm以内,且无次谐波产生。表明了所建立的航空发动机低压转子系统“可容模态”优化设计方法是可行的。
关键词
可容
度评价函数
低压转子系统
可容模态
动力学设计
实验验证
Keywords
workable evaluation function
low-pressure rotor system
workable mode
dynamic design
experimental verification
分类号
V235.13 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
带中介轴承双转子系统“可容模态”优化设计及实验
王瑞
廖明夫
雷新亮
程驰
王理
石斌
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
原文传递
2
航空发动机高压转子“可容模态”设计及实验验证
赵璐
廖明夫
薛永广
刘巧英
李岩
葛新瑞
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
原文传递
3
带中介轴承双转子系统的“可容模态”优化设计方法
王瑞
廖明夫
程荣辉
丛佩红
雷新亮
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
4
航空发动机低压转子系统的“可容模态”设计及实验验证
黄江博
廖明夫
雷新亮
李明
周旋
《航空动力学报》
EI
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CSCD
北大核心
2022
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