考虑螺栓松脱特性的航空发动机转子动力学研究
为了研究螺栓松脱对航空发动机转子动力学特性的影响，本文以航空发动机模拟转子为研究对象，建立 了具有螺栓松动特性的有限元模型，利用螺栓松脱-横向裂纹等效法分析了螺栓连接结合面的开闭变化规律以及螺 栓松脱单元的时变刚度特性，采用谐波平衡法求解了系统的运动方程，通过时域、频域和三维频谱图对比分析了 有无螺栓松脱两种工况下系统的振动响应。研究表明，当存在螺栓松脱时，结合面的开闭区域与旋转角度有关， 具体变化过程为完全闭合到完全张开再到完全闭合；当螺栓松脱数量较大时，主刚度随分界线位置的变化幅度较 大，且会产生轴向-剪切、轴向-扭转、弯曲-扭转等耦合刚度；系统在一阶临界转速以及1/2，1/3，1/4临界转速 附近出现峰值，在三维频谱图中除了基频成分还出现了二倍频成分2×、三倍频成分3×和四倍频4×成分。研究结果 为航空发动机转子螺栓松脱的故障诊断提供了理论依据。
- 2021-12-23
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