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界面连接多盘转子旋转惯性模型及动力响应特性

洪杰 闫琦 丰少宝 孙博 马艳红

洪杰, 闫琦, 丰少宝, 孙博, 马艳红. 界面连接多盘转子旋转惯性模型及动力响应特性[J]. 航空动力学报, 2022, 37(5): 897-908. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210556
引用本文: 洪杰, 闫琦, 丰少宝, 孙博, 马艳红. 界面连接多盘转子旋转惯性模型及动力响应特性[J]. 航空动力学报, 2022, 37(5): 897-908. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210556
HONG Jie, YAN Qi, FENG Shaobao, SUN Bo, MA Yanhong. Rotational inertia model and dynamic response characteristics of multi-disk rotor system with interface[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(5): 897-908. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210556
Citation: HONG Jie, YAN Qi, FENG Shaobao, SUN Bo, MA Yanhong. Rotational inertia model and dynamic response characteristics of multi-disk rotor system with interface[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(5): 897-908. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210556

界面连接多盘转子旋转惯性模型及动力响应特性

doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210556
基金项目: 国家重大科技专项(2017-Ⅳ-0011-0048,2017-Ⅶ-0010-0104)
详细信息
    作者简介:

    洪杰(1965-),男,教授、博士生导师,博士,从事航空燃气轮机转子动力学、整机动力学研究。

  • 中图分类号: V231.96

Rotational inertia model and dynamic response characteristics of multi-disk rotor system with interface

  • 摘要: 针对工作在超临界状态下带有界面连接的多盘转子系统,采用惯性主轴偏斜描述质量分布,考虑各轮盘旋转惯性载荷随转速和弯曲变形变化的特征,建立了高速多盘转子力学模型。在定量描述加工/装配误差和连接结构接触状态影响下各级轮盘质量分布的基础上,探究了转子动力响应及支点动载荷幅值和相位随转速的变化规律。理论模型及仿真结果表明:在超临界状态下,转子旋转惯性力矩会使支点动载荷幅值随转速继续增大;而高转速状态下,连接结构接触状态的变化可能使多盘转子的质量分布发生改变,转子惯性主轴趋近旋转中心线,转子所受的旋转惯性载荷减小,体现出振动突降的响应特征。

     

  • [1] 顾家柳.转子动力学[M].北京:国防工业出版社,1985.
    [2] 钟一谔.转子动力学[M].北京:清华大学出版社,1987.
    [3] 洪杰,马艳红,张大义.航空燃气轮机总体结构设计与动力学分析[M].北京:北京航空航天大学出版社,2014.
    [4] JEFFCOTT H H.The lateral vibration of loaded shafts in the neighbourhood of a whirling speed—the effect of want of balance[J].The London,Edinburgh,and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science,1919,37(219):304-314.
    [5] KIKUCHI K.Analysis of unbalance vibration of rotating shaft system with many bearings and disks[J].Bulletin of JSME,1970,13(61):864-872.
    [6] CRUZ W,ARZOLA N,ARAQUE O.Modeling and experimental validation of the vibration in an unbalance multi-stage rotor[J].Journal of Mechanical Engineering and Sciences,2019,13(3):5703-5716.
    [7] 路振勇,陈予恕,李洪亮,等.航空发动机转子系统动力学模型的可逆化简化方法[J].航空动力学报,2016,31(1):57-64.
    [8] 王红瑾,秦卫阳,杨树林,等.带挤压油膜阻尼器双盘转子的参数变化对系统响应的影响[J].航空动力学报,2009,24(11):2545-2550.
    [9] NICHOLAS J C,GUNTER E J,ALLAIRE P E.Effect of residual shaft bow on unbalance response and balancing of a single mass flexible rotor:Part Ⅰ unbalance response[J].Journal of Engineering for Power,1976,98(2):171-181.
    [10] NICHOLAS J C,GUNTER E J,ALLAIRE P E.Effect of residual shaft bow on unbalance response and balancing of a single mass flexible rotor:part Ⅱ balancing[J].Journal of Engineering for Power-transactions,1976,98(2):172-187.
    [11] 洪杰,栗天壤,倪耀宇,等.复杂转子系统支点动载荷模型及其优化设计[J].北京航空航天大学学报,2019,45(5):847-854.
    [12] DATZ J,KARIMI M,MARBURG S.Effect of uncertainty in the balancing weights on the vibration response of a high-speed rotor[J].Journal of Vibration and Acoustics,2021,143(6):061002.1-061002.10
    [13] SCHWINGSHACKL C W,DI MAIO D,SEVER I,et al.Modeling and validation of the nonlinear dynamic behavior of bolted flange joints[J].Journal of Engineering for Gas Turbines and Power,2013,135(12):122504.
    [14] 洪杰,徐翕如,苏志敏,等.高速转子连接结构刚度损失及振动特性[J].北京航空航天大学学报,2019,45(1):18-25.
    [15] 郭文新,么宇辉,李韵,等.螺栓连接对高压转子结合面弯曲刚度的影响[J].噪声与振动控制,2018,38(1):52-57.
    [16] 李伦绪,陈果,于平超,等.止口螺栓连接结构非线性刚度机理分析及数值仿真[J].航空动力学报,2021,36(2):358-368.
    [17] QIN Z Y,HAN Q K,CHU F L.Analytical model of bolted disk-drum joints and its application to dynamic analysis of jointed rotor[J].Journal of Mechanical Engineering Science,2014,228(4):646-663.
    [18] 马艳红,倪耀宇,陈雪骑,等.长拉杆-止口连接弯曲刚度损失及对转子系统振动响应影响[J].航空学报,2021,42(3):303-313.
    [19] 谢传锋,王琪,程耀,等.理论力学[M].北京:高等教育出版社,2015.
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-09-29
  • 刊出日期:  2022-05-28

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