旋转输流管拉弯扭耦合振动研究

作     者：张博 孙东生 郑昊楷 史云帆 丁虎 陈立群 ZHANG Bo;SUN Dongsheng;ZHENG Haokai;SHI Yunfan;DING Hu;CHEN Liqun

作者机构：长安大学理学院西安710064 上海大学力学与工程科学学院上海200444 

基　　金：陕西省自然科学基金(2022JQ-019) 国家自然科学基金(11702033,11872159) 长安大学中央高校基本科研业务费(300102123201) 上海市教委创新项目(2017-01-07-00-09-E00019) 陕西省国家级大学生创新创业训练计划(G202210710094) 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2025年第44卷第4期

页      码：1-9,60页

摘      要：冷却叶片是重型燃气轮机的核心构件,服役于严峻工况,常常因振动过量而失效。准确掌握冷却叶片振动机理,对重型燃气轮机叶片进行合理化设计与维护具有实际意义。以NACA0012翼型叶片为例,基于Euler-Bernoulli梁理论将模型简化为含不等大双通道单轴对称性的旋转悬臂输流管,利用假设模态法与Lagrange法建立了轴向-弦向-挥舞-扭转四自由度耦合动力学模型。通过和文献结果对比,确认了该研究建立动力学模型的准确性。研究了流体流速、输流管转速、拉伸-弦向耦合和挥舞-扭转耦合效应等对系统固有频率的影响。研究发现:转速对各自由度刚化效应影响不同,导致复杂的模态顺序交换;拉伸-弦向耦合和挥舞-扭转耦合会引发模态转向现象,导致不同阶振动频率降低或升高;对于长细比较大的Euler-Bernoulli梁来说,单轴对称截面的非对称性影响主要集中在挥舞-扭转耦合;在一定转速范围内,挥舞-扭转耦合效应可能诱发系统发生颤振失稳。

主 题 词：旋转输流管 单轴对称 假设模态法 大变形 拉弯扭耦合 

学科分类：08[工学] 080101[080101] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13465/j.cnki.jvs.2025.04.001

馆 藏 号：203157200...