基于流固耦合的航空导叶作动筒振动特性分析

作     者：曹洋 王泽坤 刘鹏举 赵振 孔祥龙 满春雷 姚静 CAO Yang;WANG Zekun;LIU Pengju;ZHAO Zhen;KONG Xianglong;MAN Chunlei;YAO Jing

作者机构：中国航发长春控制科技有限公司吉林长春130102 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省轻质结构装备设计与工艺工程技术创新中心河北秦皇岛066004 空装驻长春地区军事代表室吉林长春130102 

基　　金：国家科技重大专项资助项目(2017-V-0015-0067) 中央引导地方科技发展资金资助项目(226Z1901G) 

出 版 物：《燕山大学学报》 (Journal of Yanshan University)

年 卷 期：2023年第47卷第4期

页      码：289-297页

摘      要：针对航空发动机高压压气机导叶作动筒在剧烈振动工作环境中的易损问题,确定导叶作动筒在振动过程中的固有频率与相关振型,获取关键结构件在标准功率谱下的动态响应,通过有限元法建立了考虑流固耦合的非线性模态分析仿真模型。通过单一变量法利用仿真模型研究接触刚度、活塞位于不同行程位置对相关固有频率与振型的影响机制,发现关键接触位置的接触刚度因子取0.8能保证仿真准确度并满足接触刚度,工作过程中活塞在行程上的位置发生变化,对第二、三阶的固有频率影响较大。完成共振检查试验,实测固有频率与仿真结果对应良好,验证了有限元分析模型的准确性。基于模态结果,根据航空标准建立随机振动仿真模型,得到关键结构件在3σ下的应力及变形响应,为导叶作动筒结构优化设计提供依据。

主 题 词：导叶作动筒 流固耦合 接触刚度 非线性模态 共振检查试验 随机振动 

学科分类：1305[艺术学-设计学类] 13[艺术学] 08[工学] 081104[081104] 0804[工学-材料学] 081101[081101] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1007-791X.2023.04.002

馆 藏 号：203122658...