摘要：高原、沙漠和沿海等服役环境中不同粒径的砂粒不可避免地对涡轴发动机压气机叶片造成冲蚀磨损,破坏叶片叶型和动力学特性,严重危及涡轴发动机使用寿命和直升机飞行安全。基于Finnie冲蚀磨损理论推导了颗粒对金属表面的磨损率表达式,分析颗粒粒径对材料冲蚀磨损率的影响,以某型涡轴发动机压气机动叶和静叶为研究对象,设计搭建砂粒冲击速度测试装置和钛合金冲蚀磨损实验装置,通过典型砂粒粒径下冲蚀磨损实验获取磨损率表达式中与靶材材料和冲击速度相关的关键参数,结合气固两相流动力学分析开展砂粒粒径对压气机动叶和静叶冲蚀磨损的影响研究。结果表明:砂粒粒径与冲击速度存在内在关联,材料冲蚀磨损率与砂粒冲击速度呈幂函数关系。实验条件下,砂粒粒径由177μm增至423μm时,其冲击速度平均降低约17%。压气机动叶和静叶的磨损集中区域不随砂粒粒径的改变而变化,但磨损程度差异明显,其中177μm砂粒对动叶和静叶造成的最大冲蚀磨损率浓度值相比423μm砂粒分别增加91%和131%。研究结果为涡轴发动机压气机叶片抗磨损设计提供了理论参考。

摘要：针对小型涡扇发动机低压模拟转子的振动故障和高速动平衡技术开展研究。从故障现象入手,对引起转子状态不稳定和高转速下振动超限的原因进行分析,提出排故措施并进行试验验证,成功排除了故障。在此基础上,完成低压模拟转子的高速动平衡试验且效果良好,为低压模拟转子实现转速达标提供了保证。平衡后的转子可平稳越过临界转速并在额定工作转速下安全可靠运行,解决了低压转子动力学试验中的一项关键技术,对提高小发高速柔性转子的结构设计和试验技术有重要意义。

摘要：带冠涡轮叶片是涡轴发动机中的关键部件,由于叶冠工作面在工作时存在接触、相对滑移等非线性特性,给其振动分析和设计带来很大的困难。本文根据某型带冠涡轮叶片整机动应力测试结果,对循环对称的带冠涡轮叶片振动分析方法的精度进行了评估,并结合试验数据对带冠叶片激振力来源、动应力大小影响因素进行了研究分析,为带冠涡轮叶片振动设计提供了参考。

摘要：为了验证叶尖定时技术中的周向傅里叶拟合(Circumferential Fourier Fit,CFF)法所获辨识结果(叶片振动频率和幅值)的准确度,以便于在航空发动机研制过程中将该方法所获测试结果应用于转子叶片动强度安全裕度评估工作中,设计了一种简易的可同时应用应变片法和叶尖定时法进行同步测试的模拟叶轮试验装置,并开展了试验研究。研究结果表明:在辨识叶片共振幅值方面,叶尖定时法和应变片法的差异在±15%之间;在辨识叶片共振频率方面,两者的差异在±1.8%之间;借助有限元分析的手段将叶尖定时法所获测试结果反算为动应力,以此了解叶片在实际工作中的动应力状况。所提方法是一种简便易行的方法,在工程应用方面很有意义。

摘要：本文针对支承动刚度对某涡轴发动机燃气发生器转子临界转速的影响进行了研究。采用实体单元建立了某涡轴发动机燃气发生器转子支承系统的有限元分析模型,运用ANSYS软件对支承系统的静刚度和动刚度进行了计算,随后计算了燃气发生器转子在静刚度和动刚度条件下的临界转速,并对临界转速进行了对比分析。研究表明:支承动刚度使转子的各阶临界转速均有不同程度的下降。因此,在使用静刚度进行转子系统临界转速设计时应再预留一定的裕度。

摘要：对某涡桨发动机低压模拟转子的动力特性进行了研究。基于梁单元的有限元法,建立了转子的分析模型,借助转子动力学分析软件SAMCEF/ROTOR对转子的前三阶临界转速和振型进行了计算,并在高速旋转试验器上实现了全转速范围内的动力特性试验。研究表明,在额定工作转速范围内,低压模拟转子有两阶临界转速,前两阶振型均为刚体振型,止口定心传扭结构设计合理,在全转速范围内能够可靠工作,为同类转子的动力特性分析和试验提供了参考。

摘要：针对某小型涡扇发动机低压转子的动力特性开展理论研究。用有限元方法建立了低压转子的分析模型,借助转子动力学分析软件SAMCEF/ROTOR,对转子的动力特性(临界转速、振型和稳态不平衡响应)进行了计算和分析,并揭示了转子的稳态不平衡响应随悬臂端长度的变化规律。研究表明,低压转子在额定工作转速范围内存在二阶临界转速,振型均为弯曲振型,是一个典型的高速柔性转子。研究工作将为低压转子的动力特性和高速动平衡试验提供指导,并为同类转子悬臂端长度的设计提供参考。

摘要：利用有限元软件对某航空发动机高压模拟转子进行了自由模态分析,并采用锤击法开展了相应的自由模态试验,获取了多种状态的模拟转子模态频率及模态振型参数,通过仿真分析与试验结果对比分析,为航空发动机高压转子的结构刚度设计提供了参考。