航空叶轮机械叶片流致振动的数值模拟

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• 论文作者：王延荣 ; 朱伟东 ; 李忠刚
• 年：2016
• 作者机构：北京航空航天大学能源与动力工程学院;先进航空发动机协同创新中心;航空发动机结构强度北京市重点实验室;哈尔滨工业大学航天学院;
• 论文关键词：航空燃气涡轮发动机 ; 叶片流致振动 ; 叶片错频 ; 高循环疲劳失效
• 会议召开时间：2016-05-06
• 会议录名称：第十届动力学与控制学术会议摘要集
• 语种：中文
• 分类号：V231.92
• 学会代码：AGLU
• 会议名称：第十届动力学与控制学术会议
• 会议地点：中国四川成都
• 主办单位：中国力学学会动力学与控制专业委员会
• 学会名称：中国力学学会
• 页数：1
• 文件大小：739k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

航空燃气涡轮发动机中的风扇、压气机和涡轮转子叶片常因振动引起结构的高循环疲劳失效。本文采用计算流体力学与结构有限元相结合的方法对这一旋转机械叶片流致振动问题进行了数值模拟,其中利用基于"移相"边界条件的能量法计算分析了压气机转子叶片的颤振边界,并着重考查了转子叶片径向叶尖间隙对其气动阻尼的影响,结果与试验测试吻合较好;利用特征值法分析了转子叶片错频对其气动阻尼的影响,明确了错频抑颤的机制,考查了随机失调对协调及错频转子的影响,并对现役发动机中所采用的错频方案进行了计算分析,结果有实用价值;利用由计算流体力学方法得到的多级转/静子非定常流场数值仿真结果,采用有限元法分析了压气机转子叶片的非同步振动,结果可为进一步深入分析压气机叶片的高循环疲劳失效问题提供参考。

引文