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推进技术2026年第02期:高速柔性转子弯扭耦合振动安全性设计方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨海;宋梓宇;邓旺群;刘飞春;向有志;洪杰;

单位:中国航发湖南动力机械研究所;中国航空发动机集团航空发动机振动技术重点实验室;北京航空航天大学航空发动机研究院;北京航空航天大学能源与动力工程学院;

摘要:针对高速柔性转子系统在叶片飞失等极端载荷环境下的弯扭耦合振动问题,提出了弯扭耦合转速区危险性评估参数及弯扭耦合振动安全性设计方法。通过转子结构特征或支承刚度优化,改变弯曲模态分布,调整弯扭耦合失稳转速区,以避免转子在叶片飞失后转速相对稳定的短时段内发生弯扭耦合振动;通过变刚度支承及缓冲阻尼设计,降低并收缩弯扭耦合失稳转速区,控制转子在减速过程中的动力响应。结果表明,通过优化涡轮局部支承刚度,设计变刚度缓冲阻尼支承结构,可使转子弯扭耦合区发散系数减小约95%,减速过程中转子弯曲与扭转振动响应幅值减小约64%~87%,可有效提高高速柔性转子在极限载荷环境下的安全性,验证了本文方法的有效性。

关键词:高速柔性转子;;弯扭耦合振动;;安全性设计;;弯曲模态分布;;变刚度支承