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齿轮传动风扇发动机转子系统结构与动力学分析

马艳红 曹冲 郝勇 张博 洪杰

马艳红, 曹冲, 郝勇, 张博, 洪杰. 齿轮传动风扇发动机转子系统结构与动力学分析[J]. 航空动力学报, 2015, 30(11): 2753-2761. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.2015.11.025
引用本文: 马艳红, 曹冲, 郝勇, 张博, 洪杰. 齿轮传动风扇发动机转子系统结构与动力学分析[J]. 航空动力学报, 2015, 30(11): 2753-2761. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.2015.11.025
MA Yan-hong, CAO Chong, HAO Yong, ZHANG Bo, HONG Jie. Structure and dynamics analysis of rotor system in geared turbofan engine[J]. Journal of Aerospace Power, 2015, 30(11): 2753-2761. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.2015.11.025
Citation: MA Yan-hong, CAO Chong, HAO Yong, ZHANG Bo, HONG Jie. Structure and dynamics analysis of rotor system in geared turbofan engine[J]. Journal of Aerospace Power, 2015, 30(11): 2753-2761. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.2015.11.025

齿轮传动风扇发动机转子系统结构与动力学分析

doi: 10.13224/j.cnki.jasp.2015.11.025
详细信息
    作者简介:

    马艳红(1975-),女,辽宁铁岭人,副教授、博士生导师,博士,主要从事航空发动机整机动力学、旋转机械振动控制,智能结构与新型阻尼材料研究.

  • 中图分类号: V231.9

Structure and dynamics analysis of rotor system in geared turbofan engine

  • 摘要: 考虑齿轮传动风扇发动机(GTF)风扇转子与低压转子的耦合关系,提出了转子系统简化整体模型,针对该模型给出了GTF发动机转子系统的临界转速计算方法.揭示了整体模型与单转子模型临界转速计算结果的差异,以及典型力学特征参数对GTF转子系统临界转速与模态特征的影响.计算结果表明:相比考虑耦合关系的整体模型,将风扇转子与低压转子分开计算会导致转子系统固有频率值偏移及部分临界转速丢失;齿轮箱安装支承刚度增大会使得系统临界转速上升,保持安装刚度大小在106N/m量级以下可使系统动力特性较优;传扭轴段刚度与齿轮径向啮合刚度对系统动力特性影响较小.

     

  • [1] Kurzke J.Fundamental differences between conventional and geared turbofans[R].ASME Paper GT-2009-59745,2009.
    [2] Larsson L,Gronstedt T,Kyprianidis K G.Conceptual design and mission for a geared turbofan and an open rotor configuration[R].ASME Paper GT-2011-46451,2009.
    [3] 张德志,张锦绣,王凤.齿轮驱动涡扇发动机结构设计特点分析[J].航空发动机,2011,37(4):1-4. ZHANG Dezhi,ZHANG Jinxiu,WANG Feng.Analysis of structural design characteristics for geared turbofan engine[J].Aeroengine,2011,37(4)1-4.(in Chinese)
    [4] Riegler C,Bichlmaier C.The geared turbofan technology opportunities,challenges and readiness status[R].1st CEAS European Air and Space Conference,CEAS-2007-054,2007.
    [5] 李杰.齿轮传动涡轮风扇(GTF)发动机先进技术综述[J].航空发动机,2009,35(4):55-58. LI Jie.Overview of advanced technology for geared turbo fan[J].Aeroengine,2009,35(4):55-58.(in Chinese)
    [6] 杨建明,张策.行星齿轮传动动力学特性研究进展[J].航空动力学报,2003,18(2):299-304. YANG Jianming,ZHANG Ce.An extensive review of elasto-dynamics of planetary gear trains[J].Journal of Aerospace Power,2003,18(2):299-304.(in Chinese)
    [7] 孙智民,沈允文.星型齿轮传动非线性动力学建模与动载荷研究[J].航空动力学报,2001,16(4):402-408. SUN Zhimin,SHEN Yunwen.Nonlinear dynamic modeling and dynamic tooth loads analysis of star gearing system[J].Journal of Aerospace Power,2001,16(4):402-408.(in Chinese)
    [8] 朱自冰,朱如鹏,鲍和云.两级星型齿轮传动系统非线性动力学研究[J].航空动力学报,2008,22(11):1963-1970. ZHUN Zibing,ZHU Rupeng,BAO Heyun.Non-linear dynamic study of 2-stage star gear train[J].Journal of Aerospace Power,2008,22(11):1963-1970.(in Chines)
    [9] 陈光.航空发动机结构设计分析[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.
    [10] 陈聪慧,信绮.风扇齿轮驱动系统的概念设计[J].航空科学技术,2011(4):8-11. CHEN Conghui,XIN Qi.Coneceptul design of fan gear drive system[J].Aeronautical Science and Technology,2011(4):8-11.(in Chinese)
    [11] Mccune M E,Sheridan W G.Method of assembly for gas turbine fan drive gear system:US,20130023378[P].2013-01-24.
    [12] 赵阳,潘东,李娜.齿轮传动系统动力学研究进展与思考[J].机械传动,2014,38(3):172-177. ZHAO Yang,PAN Dong,LI Na.Research progress and thinking of gear transmission system dynamics[J].Journal of Mechanical Transmission,2014,38(3):172-177.(in Chinese)
    [13] 杨晓宇.齿轮传动系统动力特性的有限元分析及实验方法[D].长春:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,2005. YANG Xiaoyu.Finite element analysis and experiment research on dynamic character of gear system[D].Changchun:Changchun Institute of Optics,Fine Mechanics and Physics Chinese Academy of Sciences,2005.(in Chinese)
    [14] 胡绚,罗贵火,高德平.反向旋转双转子稳态响应计算分析与试验[J].航空动力学报,2007,22(7):1044-1049. HU Xuan,LUO Guhuo,GAO Deping.Numerical analysis and experiment of counter-rotating dual-rotor's steady-state response[J].Journal of Aerospace Power,2007,22(7):1044-1049.(in Chinese)
    [15] 晏砺堂,朱梓根,宋兆泓.结构系统动力特性分析[M].北京:北京航空航天大学出版社,1989.
    [16] 陈果.双转子航空发动机整机振动建模与分析[J].振动工程学报,2011,12(7),619-632. CHEN Guo.Vibration modeling and analysis for dual-rotor aero-engine[J].Journal of Vibration Engineering,2011,12(7):619-632.(in Chinese)
    [17] 史亚杰,王孝利,洪杰.柔性转子动力特性研究[J].航空发动机,2005,31(1):14-17. SHI Yajie,WANG Xiaoli,HONG Jie.Investigation of dynamic characteristics of flexible rotor system[J].Aeroengine,2005,31(1):14-17.(in Chinese)
    [18] 《航空发动机设计手册》总编委会编.航空发动机设计手册:第19册 转子动力学及整机振动[M].北京:航空工业出版社,2000.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-20
  • 刊出日期:  2015-11-28

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