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推进技术2024年第10期:考虑弹性环变形的挤压油膜阻尼器-转子系统动力响应仿真方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:向凤光;陈曦;洪亮;任光明;甘晓华;

单位:南方科技大学力学与航空航天工程系;中国航发四川燃气涡轮研究院;南方科技大学深圳市宽速域变密度连续式风洞重点实验室;空军研究院;

摘要:为了研究弹性环式挤压油膜阻尼器(ERSFD)对转子-支承系统动力特性的影响,基于阻尼器的流固耦合交互作用,提出了考虑弹性环变形的转子系统动力学响应仿真方法。针对流固耦合特性仿真,固体域采用有限元法计算弹性环变形,流体域采用有限差分法计算油膜压力分布。将阻尼器的动力学系数引入转子系统,采用扫频法求解系统运动方程,最终得到转子系统的稳态动力响应。研究结构参数对ERSFD阻尼系数的影响发现,油膜阻尼与偏心率、轴向长度正相关,而与凸台高度、凸台个数负相关;凸台宽度在4~12 mm内存在最优值,使得油膜阻尼最大。基于参数影响规律改进阻尼器结构,并应用到转子系统后开展仿真分析。结果表明:ERSFD能够提供较大的油膜阻尼,通过降低支承外传力使得盘处的振幅减小。改进后的ERSFD阻尼更大,盘处一阶减振幅度从28%显著提升至41%。

关键词:航空发动机;;转子系统;;弹性环式挤压油膜阻尼器;;流固耦合;;动力学响应

基金资助:国家自然科学基金(12302066);; 广东省基础与应用基础研究基金(2022A1515110077);; 深圳市高等院校稳定支持计划(20220815113550002);; 深圳市科技计划(ZDSYS 20220527171405012);; 广东省珠江人才计划(2019CX01Z084)~~