发动机振动强度

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航空发动机构造及强度课程实验指导书

航空发动机构造及强度课程实验指导书艾延廷赵永健编沈阳航空工业学院2006 年 6 月前言航空发动机构造及强度是飞行器动力工程专业的骨干专业课程，主要讲授航空发动机主要部件及典型结构，讲授整机及叶片、轮盘等部件的强度振动分析和计算方法，最后讲授航空发动机转子临界转速，航空发动机结构完整性等方面的内容。

轮盘和叶片是航空发动机中的典型部件和零件，研究轮盘应力分布规律、叶片振动振型及固有频率等参数的测量和分析，是航空发动机设计、研制中的关键技术，因此本课程开设“旋转圆盘应力实验”和“叶片振动应力测试实验”两个实验具有代表性，对有关课程的学习具有较好的支撑作用。

本实验指导书是配合该课程实验而编写的。

“旋转圆盘应力实验”是必做实验。

实验的目的是测出等厚、等温、空心、无外载的圆盘旋转时的径向及周向应力沿半径的分布规律，并与计算结果对比分析。

通过实验使学生掌握旋转件应力测试及分析方法；学会使用旋转圆盘应力实验的设备及仪器。

“叶片振动应力测试实验”是综合型、必做实验。

内容为测量并分析等截面叶片弯曲振动及扭转振动的自振频率、振型；验证固有频率计算理论。

该实验的目的是使学生加强对叶片振动理论的理解；掌握叶片振动实验的激振和拾振方法，学会使用李沙育图形法判断叶片共振状态的方法。

通过该实验可使学生进一步理解叶片振动理论，掌握叶片振动的实验研究方法。

本课程实验要求学生进行实验预习，预先掌握INV306D(M)智能信号采集处理分析仪的使用方法，认真回答实验思考题。

目录实验1 旋转圆盘应力实验 (1)1. 实验目的 ............................................................................................................................ 1`2. 实验原理 (1)3. 实验仪器设备 (3)4. 实验步骤 (4)5. 思考题 (4)6. 实验报告要求 (4)实验2 叶片振动应力测试实验 (7)1. 实验目的 (7)2. 实验原理 (7)3. 实验仪器设备 (10)4. 实验步骤 (11)5. 思考题 (13)6. 实验报告要求 (13)实验1 旋转圆盘应力实验1. 实验目的（1）了解旋转圆盘应力实验的设备和方法，掌握应用电阻应变片测量旋转圆盘离心应力的实验原理和实验技术。

发动机振动与噪声成因与解决方法研究

Internal Combustion Engine &Parts0引言从广义角度看，汽油发动机是借助汽油这一燃料介质，在汽车行驶中将燃料的内能转化为汽车的动能。

鉴于汽油燃料本身的粘性小、蒸发快等特点，选用这一燃料能通过汽油喷射技术系统进入气缸内部，然后经过处理使其处于一定的温度和压力水平，再通过火花塞技术组件点燃，这就使气体能够进行膨胀做工。

在汽车上搭载汽油发动机，主要原因是其具有相对简单的技术结构，且造价成本相对较低、实际运行状态稳定、维修操作便捷。

目前，汽油发动机已经广泛运用到多种现代设备中，如何妥善处理发动机运行中存在的振动、噪声问题已经成为人们关注的重点。

本文正是围绕这一点，进行具体成因的探讨和分析，并提出有效的解决方法。

1汽油发动机设备振动现象与噪声现象简述1.1振动现象与噪声现象的概念从振动现象来讲，是在技术状态下运动过程，也可以看作物体往复运动。

通常，人们将振动现象判定为消极的技术因素，主要是由于其会给机械设备内部的组件带来更大的磨损、疲劳，从而导致机械设备可用寿命缩短。

但是，振动也有一定的应用价值，如振动研磨加工技术、振动消除内应力技术、振动筛选加工技术等。

对于噪声而言，物理学中将其定义为物体在无规则运动中产生的声音，这些声音往往会给人们生活、学习、生产和工作带来不良影响，甚至会在人们接收重要声音或信息时带来干扰。

1.2汽油发动机振动现象与噪声现象的主观评价对于汽车驾驶者、使用者而言，汽车发动机产生的振动和噪声与使用者的主观认知具有一定相关性。

不同驾驶者在使用汽油发动机时，往往会对设备运行带来的振动和噪声具有不同的喜好程度。

例如，部分汽油发动机使用者更倾向于运动型交通工具，追求较为激烈的驾驶行为，这些使用者期望发动机能够在运行时产生较大轰鸣声。

同时，也有汽油发动机的使用者更倾向于安静的驾驶环境，这部分使用者则希望发动机能在驾驶中产生较小的声音。

1.3汽油发动机振动现象与噪声现象的客观评价在对发动机振动和噪声进行客观分析、评价时，应当注重以下几方面：汽车行驶中底板传来的声音、车椅给人体带来的振动、汽车方向盘给驾驶人带来的振动、能够传递给乘客或驾驶人的声音、座椅轨道部件振动等。

航空发动机试验测试技术

航空发动机试验测试技术Credit is the best character, there is no one, so people should look at their character first.航空发动机试验测试技术航空发动机是当代最精密的机械产品之一;由于航空发动机涉及气动、热工、结构与强度、控制、测试、计算机、制造技术和材料等多种学科;一台发动机内有十几个部件和系统以及数以万计的零件;其应力、温度、转速、压力、振动、间隙等工作条件远比飞机其它分系统复杂和苛刻;而且对性能、重量、适用性、可靠性、耐久性和环境特性又有很高的要求;因此发动机的研制过程是一个设计、制造、试验、修改设计的多次迭代性过程..在有良好技术储备的基础上;研制一种新的发动机尚要做一万小时的整机试验和十万小时的部件及系统试验;需要庞大而精密的试验设备..试验测试技术是发展先进航空发动机的关键技术之一;试验测试结果既是验证和修改发动机设计的重要依据;也是评价发动机部件和整机性能的重要判定条件..因此“航空发动机是试出来的”已成为行业共识..从航空发动机各组成部分的试验来分类;可分为部件试验和全台发动机的整机试验;一般也将全台发动机的试验称为试车..部件试验主要有：进气道试验、压气机试验、平面叶栅试验、燃烧室试验、涡轮试验、加力燃烧室试验、尾喷管试验、附件试验以及零、组件的强度、振动试验等..整机试验有：整机地面试验、高空模拟试验、环境试验和飞行试验等..下面详细介绍几种试验..1进气道试验研究飞行器进气道性能的风洞试验..一般先进行小缩比尺寸模型的风洞试验;主要是验证和修改初步设计的进气道静特性..然后还需在较大的风洞上进行l／6或l／5的缩尺模型试验;以便验证进气道全部设计要求..进气道与发动机是共同工作的;在不同状态下都要求进气道与发动机的流量匹配和流场匹配;相容性要好..实现相容目前主要依靠进气道与发动机联合试验..2;压气机试验对压气机性能进行的试验..压气机性能试验主要是在不同的转速下;测取压气机特性参数空气流量、增压比、效率和喘振点等;以便验证设计、计算是否正确、合理;找出不足之处;便于修改、完善设计..压气机试验可分为：1压气机模型试验：用满足几何相似的缩小或放大的压气机模型件;在压气机试验台上按任务要求进行的试验..2全尺寸压气机试验：用全尺寸的压气机试验件在压气机试验台上测取压气机特性;确定稳定工作边界;研究流动损失及检查压气机调节系统可靠性等所进行的试验..3在发动机上进行的全尺寸压气机试验：在发动机上试验压气机;主要包括部件间的匹配和进行一些特种试验;如侧风试验、叶片应力测量试验和压气机防喘系统试验等..3;燃烧室试验在专门的燃烧室试验设备上;模拟发动机燃烧室的进口气流条件压力、温度、流量所进行的各种试验..主要试验内容有：燃烧效率、流体阻力、稳定工作范围、加速性、出口温度分布、火焰筒壁温与寿命、喷嘴积炭、排气污染、点火范围等..由于燃烧室中发生的物理化学过程十分复杂;目前还没有一套精确的设计计算方法..因此;燃烧室的研制和发展主要靠大量试验来完成..根据试验目的;在不同试验器上;采用不同的模拟准则;进行多次反复试验并进行修改调整;以满足设计要求;因此燃烧室试验对新机研制或改进改型是必不可少的关键性试验..按试验件形状可分为单管试验用于单管燃烧室、扇形试验用于联管燃烧室和环形燃烧室、环形试验用于环形燃烧室..另外;与燃烧室试验有关的试验还有：1冷吹风试验研究气流流经试验件时的气动特性和流动状态的试验..2水力模拟试验根据流体运动相似原理;以水流代替气流;研究试验件内部各种流动特性的试验..3燃油喷嘴试验这是鉴定喷嘴特性的试验..4燃气分析对燃烧室燃烧后的气体的化学成分进行定性、定量分析..5壁温试验模拟燃烧室的火焰筒壁面冷却结构;对不同试验状态下的壁面温度和换热情况进行测量和分析..6点火试验研究燃烧室点火和传焰性能的一种试验..4 涡轮试验几乎都采用全尺寸试验..涡轮试验一般不模拟涡轮进口压力、温度;试验时;涡轮进口的温度和压力较实际使用条件低的多..因而;通常都只能进行气动模拟试验;及进行涡轮气动性能的验证和试验研究..与涡轮试验有关的试验还有：高温涡轮试验、涡轮冷却效果试验..5 加力燃烧室试验研究加力燃烧室燃烧效率、流体损失、点火、稳定燃烧范围是否满足设计要求以及结构强度、操纵系统与调解器联合工作等性能的试验..按设备条件可分为全尺寸加力燃烧室地面试验;模拟高空试验台和飞行台的加力试验..全尺寸加力燃烧室地面试验一般选用成熟合适的发动机做主机;以改型或新设计的全尺寸的加力燃烧室做试验件;进行地面台架或模拟状态试验..目的是确定加力燃烧室的性能及结构强度;为整机试验创造条件;缩短整机研制周期;在性能调整试验基本合格后在与原型机联试..加力燃烧室高空性能如高空推力、耗油率、飞行包线内点火和稳定燃烧室的试验;应在高空模拟试车台和飞行台上进行..6 尾喷管的试验用全尺寸或缩尺模型尾喷管在试验设备上模拟各种工作状态;测取性能数据;考核是否达到设计要求的试验..按试验内容分为：1结构试验：主要考验机械构件、调节元件、操纵机构的工作可行性..除用部件模拟试验外;主要是在整机上对全尺寸尾喷管做地面、模拟高空试验及飞行试验..2性能试验：分内流试验和外流干扰试验..该实验可做缩尺模型和全尺寸部件模拟试验或整机试验..缩尺模型试验不能完全模拟真实流动和几何形状;只适于做方案对比和机理探讨..7 整机试验整机地面试验一般在专用的发动机地面试车台上进行;包括露天试车台和室内试车台两类..其中露天试车台又包括高架试车台和平面试车台..发动机地面室内试车台由试车间、操纵间、测力台架和试车台系统等组成..试车间包括进气系统、排气系统和固定发动机的台架..对于喷气发动机、涡轮风扇发动机;台架应包括测力系统；对于涡轮轴和涡轮螺旋桨发动机则应包括测扭测功系统..试车间内要求气流速度不大于10米／秒;以免影响推力的测量精度；进排气部分力求做到表面光滑;气流流过时流动损失尽量少..8 高空模拟试验高空模拟试验是指在地面试验设备上;模拟飞行状态飞行高度、飞行马赫数和飞行姿态攻角、侧滑角以及环境条件对航空发动机进行稳态和瞬态的性能试验..简而言之;就是在地面人工“制造”高空飞行条件;使安装在地面上的发动机如同工作在高空一样;从而验证和考核发动机的高空飞行特性..随着飞机飞行高度、速度的不断提高;发动机在整个飞行包线发动机正常工作的速度和高度界限范围内的进气温度、压力和空气流量等参数有很大变化..这些变化对发动机内部各部件的特性及其工作稳定性;对低温低压下的点火及燃烧;对发动机的推力、耗油率和自动调节均有重大影响..发动机在高空的性能与地面性能大不相同..影响发动机结构强度的最恶劣的气动、热力负荷点已不在地面静止状态条件下而是在中、低空告诉条件下;如中空的马赫数为1.2-1.5.在这种情况下;发展一台新的现代高性能航空发动机;除了要进行大量的零部件试验和地面台试验之外;还必须利用高空台进行整个飞行包线范围内各种模拟飞行状态下的部件和全台发动机试验..高空模拟试验台;就是地面上能够模拟发动机于空中飞行时的高度、速度条件的试车台;它是研制先进航空发动机必不可少的最有效的试验手段之一..高空模拟试验的优越性有：1可以模拟发动的全部飞行范围2可以模拟恶劣的环境条件3可以使发动机试验在更加安全的条件下进行：不用飞行员冒险试机;可以防止机毁人亡的悲剧..4可以提高试验水平：测量参数可以更好的控制5缩短发动机研制周期：两周的高空模拟试验相当于300次飞行试验;而高空模拟实验仅为飞行试验的1/30~1/69 环境试验环境试验的实质是指发动机适应各种自然环境能力的考核;按通用规范;环境试验所包含的项目可以分为三类：1考验外界环境对发动机工作可靠性的影响;包括：高低温起动与加速试验、环境结冰试验;腐蚀敏感性试验;吞鸟试验;外物损伤试验;吞冰试验;吾砂试验;吞大气中液态水试验等八项试验..2检查发动机对环境的污染是否超过允许值;包括噪声测量和排气污染..3是考核实战条件下的工作能力;包括吞如武器排烟和防核能力..在制订环境试验条件时要依据对自然环境的普查、事故累计分析、实战环境记载以及环境保护要求..未来发动机技术的发展要求发动机具有更高的涡轮进口温度、效率和可靠性;以及更低的排放和噪声;这些都对发动机试验测试技术提出了新的挑战..随着航空发动机研制水平的深入;需要开展的试验种类和数量越来越多；需要测量的参数类型越来越多;测量范围越来越宽;测量准确度要求越来越高..现有试验测试仪器的能力与不断增长的航空发动机试验测试需求之间的矛盾日益明显;国家应有计划地开展航空发动机研制部件和整机试验所需的测试仪器的研究与开发工作;包括特种测量仪器、传感器、测试系统等;以便及时满足航空发动机研制需要..另外;研究新的试验测试方法;提升试验测试技术同样重要..。

宽弦风扇叶片振动分析强度与振动

141.55 156.55 178.06 202.87 228.34 300.92 301.96 305.08 310.31 317.85 328.04 302.32 305.42 310.64 318.15 328.31 366.54 371.86 387.07 410.21 438.63 469.64 372.21 387.42 410.56 438.98 469.99
－ 6 －
算得到。发动机的工作状态是变化的，飞行速度和高度不同，则进入发动机的空气温度，压力和流量都会改变，发动机的转速也时常发生改变。这些都将引起风扇叶片上所受的负荷发生变化。因此风扇叶片上的应力情况将随发动机的不同工作状态而变化，本文仅选取风扇叶片最可能出现危险情况的一种工作状态:低空低温高速飞行状态，进行静力分析和强度校核。根据某型发动机的设计要求，当发动机处在低空低温高速飞行状态时，部分工作参数如表 3 所示。表 3 发动机工作参数表飞行高度飞行速度发动机转速 N1 风扇进口空气风扇进口风扇出口 H
4600kg / m3
弹性模量
1.068 1011 N / m2
泊松比
0.32
屈服强度
825MPa
抗拉强度
895MPa
1.2 网格模型
对模型进行有限元网格划分，对于叶片进行整体网格划分，设置最小化分单元为 0.5mm，其中叶片包含 121669 单元，192596 节点。空心叶片 91496 单元， 182997 节点。窄弦叶片 87140 单元，138560 节点。
－ 10 －
一阶
二阶
－ 11 －
三阶
四阶
－ 12 －
五阶
六阶（1）模态计算结果见表 4，由各阶振型可知:1 阶、2 阶、4 阶等振型叶片上出现横节线，为各阶弯曲振动; 3、6 阶振型叶片上出现纵向节线，为各阶扭转振动。 5 阶等振型叶片上出现不规则节线，为局部高阶复合振动模态。叶片整体振动位移以弯曲振动为主，最大挠度发生在前缘叶尖处。这使得在前缘附近易发生气体分离，影响风扇效率。各转速下的振型非常接近。

涡轮发动机基础知识—发动机推力原理

F m（
a c5 c）
空气流量
进排气速度差值
高压、高温
二推力原理
讨论
超高速飞行器上会使用喷气发动机吗
高速飞行器（M>3）会采用涡轮喷气发动机吗
A
会采用
B
不会采用
提交
小结
航空发动机推力产生原理
发动机特性
一、发动机工作状态
飞行中不同的飞行阶段对发动机的推力（功率）有不同要求，因而发
速一致。
2）流量连续：
对于压气机设有放气装置的发动机来说，流过涡轮的燃气流量等于流
过压气机的空气流量与在燃烧室内加入的燃料流量之和，再扣除由压气机
引往其他部分（如对涡轮进行冷却）的空气量。一般认为加入的燃料流量
与扣除的空气流量近似相等。所以，可以认为流过涡轮的燃气流量与流过
4.巡航状态：飞机作巡航飞行时所使用的发动机状态。连续使用时间不受
限制，发动机转速为最大转速的85%。
巡航状态用于飞机巡航飞行，连续使用时间不受限制。
5.慢车状态：发动机稳定、连续工作的最小转速工作状态。连续使用时间
不受限制。发动机推力约为最大推力的5%，转速为最大转速的20~35%。这
一状态下涡轮前总温较高，连续工作时间限制在30~60min。
由热能转换成气体动能增量过程中的能量损失大小，评定涡轮喷气发动机作为
热机的经济性。目前燃气涡轮发动机的热效率为25%～40%。
燃料的理论放热量，不可能全部转换成气体动能增量，其中损失的能量有：
（1）高温燃气自喷管喷出时所带走的热量；
（2）发动机表面的散热损失和滑油所带走的热量；
（3）燃烧室中不完全燃烧和燃烧产物的离解损失，因未释放出热能的燃料及
➢ 推力相等的发动机，可以用燃油消耗量来比较经济性；

发动机NVH测试与分析_ch

接收点分析
在工作状态下测试得到的结果
工况下的测试结果说明了该型号产品的NVH性能表现 H但是，仅仅有工况下的测试结果，并不能判断出为什么该产品会有这样的NVH性能测试中出现的噪声峰值到底是由于结构的设计形式不合适所引起的，还是由于这个工况下的载荷力所造成的？或者是两者都起了作用？
噪声
接收点
=
保证结构各主要部件的第一阶弯曲模态频率以及动力总成附件的局部模态在发动机最大转速所对应的 2阶激励频率+30%
发动机额定转速 Rev/min 5000
6500
7000
频率 Hz 216
282
303
降低2阶主要激励所引起结构声的手段和措施
主要设计目标
轻活塞，长连杆 (最大化 l/r) 优化轴的动平衡将发动机-变速箱与短背支架及相关附件一体化设计 (降低结构整体的惯量) 发动机变速箱接合传动处漏斗形设计 (提高结构整体的刚度) 支架及附件安装点要求高刚度设计重量优化
进一步降低高阶激励所引起结构声的手段和措施
激励
最小化曲轴轴承处所产生的高阶谐波激励力
结构传递途径
动力总成悬置支架的共振频率至少要高于 500 Hz，以保证在其不会与某些的高阶次主要激励发生共振
主要设计目标
车身底部大刚度设计 (如使用梯形车架) 相应的大刚度曲轴设计动力总成支架与动力总成刚性耦合，大刚度设计动力总成悬置在整个频率范围内，具备不同的刚度特性。
discrete frequencies
SPL
accel
结构声
accel
2nd order excitation
harmonic pattern
激励
mount character-

航空发动机强度与振动--各章作业

二弯 B1 值 13.8；并假设叶片均匀扭转。（1）当转子转速为 12000r/min 时，求一弯动频，二弯动频。（2）此转子叶片前方有两个进气支柱时，求一弯共振转速，二弯共振转速。 3、发动机某级转子叶片前有四个进气支柱，当发动机转速 6000r/min 时，进气支柱造成的气流尾迹形成的前三阶倍频力的频率分别为？ 400Hz、800Hz、1200HZ。
三、计算题
1、某等截面、无扭向、根部固装的转子叶片长 l = 16cm ， E = 5.0 ×105 cm / s ， J = 0.8cm4 ， A = 5cm2 ， ρ
（ 1 ）请求出前三阶弯曲振动的固有频率（固有频率的单位为 Hz ）。计算公式已经给出：
4、旋转着叶片的自振频率称为
；静止叶片的自振频率称为
。
5、叶片的振动阻尼有
，
，
三类。
6、列举出一些常用的提高叶片抗振阻尼的结构措施。
7、从气动和结构两个方面分析下带冠叶片的优缺点。
8、燕尾形、枞树形、销钉式三种榫头榫槽的连接方式中，哪种叶片和轮盘的连接方式抗振阻尼最好？
9、如图，试解释双榫根构造的叶片，抗振阻尼较好的原因？
8、判断弹性元件的串联或者并联。
6
第一章转子叶片强度计算
9、在图(a)中，两弹簧是并联还是串联？在图(b)中，若将弹簧的长度变为原来的一半，则此一半长度的弹簧的刚度系数是多少？
10、系统受外界激励作用而产生的振动称为（）振动。激励根据其来源可分为两类：一类是（），
另一类是（
）。
7
第一章转子叶片强度计算
5、不管是实心盘还是空心盘，热应力σθ 在轮盘外缘处呈压应力状态。

汽油发动机爆震分析与控制

可以对爆震燃烧过程进行更深入细致的分析。但使用现有
的压力传感器，要对气缸盖进行较大的加工，感器成需传本高，寿命短，故这种方法目主要用于实验性的研究。但前不少专家预测，随着对排放和燃油经济性要求的提高，这种方法今后将得到广泛应用。
２８・２
第７期
王
强：汽油发动机爆震分析与控制
总第２９０期
爆震。这时不宜采用控制爆震的方法来调整点火提前角，可采用开环控制方案控制点火提前角。即，此时微机不再检测分析爆震传感器输入信号，只按ＲＭ中存储的信息及有关Ｏ传感器控制点火提前的大小。显然，断在某一时刻究竟要判
时达到避免强爆震和最佳燃油利用率目标。发动机的多参数综合控制可以监控多种信号和工作状态，并根据当前状态选择最佳的控制策略，从而确保在任何情况下都能达到最佳控制。
采用开环控制抑或闭环控制，可由微机对反映负荷的传载器送来的信号进行分析予以实现。
图２爆震反馈控制原理图
收稿日期：０１—０２１３—１６
・
断爆震。在机体或气缸盖上的合适位置上安装振动（加速度）传感器，测量由爆震时的压力振荡所引起的机体振动，调整传感器和信号识别处理系统的频带，其能覆盖发动使机爆震时的振动频率（车发动机爆震频率一般为５～轿１Ｈ之间），在爆震发生时与之共振，给出相应的信０ｋｚ并并号输出。该方法目前被广泛应用于国内外的轿车发动机上，优点是传感器结构简单。成本低、修方便，合大量生维适

柴油机振动值标准

柴油机振动值标准柴油机振动值标准是指对柴油机振动进行评估的依据和限制条件，通过对柴油机振动值的要求来保证其正常运行、安全可靠地工作。

柴油机的振动值标准通常涉及噪声、振动强度、频率等指标，下面对这些指标进行详细介绍。

1. 噪声标准：噪声是柴油机振动的一种表现形式，也是对人体健康和环境影响的重要因素。

通常根据柴油机的功率或者工作环境的特点，制定了噪声限制标准。

例如，对于柴油发电机组，在机组安装时，要求其在一定距离内的噪声水平不得超过特定的分贝数。

这可以通过在机组运行时测量噪声水平，然后与标准进行对比来判断。

2. 振动强度标准：柴油机运行时产生的振动强度是评估其性能和运行稳定性的重要指标。

振动强度主要包括加速度、速度和位移三个方面。

通常根据柴油机的类型和用途，制定了相应的振动强度标准。

例如，对于船舶柴油机，其振动强度标准要求有力度级别限制、频率范围限制和持续时间限制。

这些限制条件可以通过在柴油机不同位置安装振动传感器进行实时监测和记录来进行评估。

3. 频率标准：柴油机振动的频率也是评估其性能和运行稳定性的重要指标。

具体的频率标准由柴油机的设计和运行条件决定。

一般来说，柴油机的振动频率应在一定范围内，不得超过机组和设备的耐振度范围。

例如，对于柴油发电机组来说，其振动频率标准要求在低频和高频范围内保持稳定，以确保机组运行时的可靠性和稳定性。

4. 振动测试方法和仪器：为了准确评估柴油机的振动值是否符合标准要求，通常需要进行振动测试。

振动测试可以通过安装振动传感器和数据采集设备来完成。

常用的振动测试仪器包括振动传感器、振动计、振动仪等。

通过将这些仪器与柴油机相连接，可以实时采集和记录柴油机的振动数据，然后与标准进行对比，以判断柴油机的振动性能是否符合要求。

总之，柴油机振动值标准是为了保证柴油机的正常运行、安全可靠工作而制定的评估依据和限制条件。

噪声、振动强度和频率是常见的柴油机振动指标，相关标准根据柴油机的类型和用途而定。

发动机振动烈度标准

发动机振动烈度标准
发动机振动烈度标准是指对发动机振动强度的要求。

振动烈度表示振动的强度大小，通常以加速度的单位进行衡量，即g。

在航空领域，发动机振动烈度标准一般按照不同的阶段进行分类和要求，以确保发动机在各种工况下都能够正常运行，并保证飞行的安全性。

具体的标准可能会有所不同，但一般包括以下内容：
1. 低振动烈度工况：一般指发动机在起飞、爬升、巡航等正常工况下的振动烈度要求。

这个要求比较严格，要求发动机在正常工况下的振动烈度应该尽可能小，以保证飞行的平稳性和乘客的舒适性。

2. 高振动烈度工况：一般指发动机在特殊工况下的振动烈度要求，例如发动机在异常工况下，如故障或重载情况下的振动烈度要求。

这个要求相对宽松一些，因为发动机在异常工况下不可避免地会出现一定程度的振动，但要求发动机的振动烈度不得超过一定限度，以确保不会对发动机结构产生过大的应力或振动破坏。

3. 疲劳寿命限制：发动机振动烈度标准还通常包括对发动机疲劳寿命的要求，即发动机振动烈度在整个使用寿命期间应该保持在一定范围内，以确保发动机的可靠性和持久性。

需要注意的是，具体的发动机振动烈度标准会因不同的航空公司、制造商和监管机构的要求而有所不同，但一般都会参考国
际民航组织（ICAO）和相关标准组织的要求，以确保飞行的安全和可靠性。

发动机强度习题6.

发动机强度习题（西工大动力与能源学院陆山）2008年6月10日第一章习题1-3：已知单位叶长上的气体力]/[5755m N p y =,]/[102.833m kg ⨯＝ρ 叶片等截面A=700mm 2叶片长L=140mm 叶根半径mm R 4600=绕x 轴转速n=4500rpm叶片在Y-Z 平面内罩量角 ][56.0Deg ＝α采用一段的数值积分公式求：1）叶根截面气体力弯矩气,X M ； 2）叶根截面离心力弯矩离,X M ；3) 叶根截面合成弯矩合,X M 。

参考答案: 合,X M =0.24[N •m] 思考题：1-1．转子叶片上作用有哪些载荷形式，它们分别产生何种应力? 1-2．发动机的工作包线与叶片的气体力有何关系? 1-3．转子叶片的总体坐标系和截面坐标系是如何定义的?1-4．应用动量定理计算叶片的轴向气体力和周向气体力有什么区别? 1-5．什么是罩量？为什么要做罩量调整?1-6．罩量调整的方向有什么规律？对压气机叶片和涡轮叶片有什么不同? 1-7. 带罩量叶片在真空箱内进行旋转状态强度试验，其叶根截面叶背的径向应力与外场同转速条件下的相应应力相比哪个大？1-8．什么是t T σ、t T a /σ？其中各上下标参数代表何意义？它们主要用于哪些零件强度校核？1-9．带扭向叶片的截面应力分布有什么特点? 1-10. 转子叶片的危险截面？截面弯曲应力的位置？1-11. 转子叶片叶根截面平均离心拉伸应力与哪些参数有关？第二章习题2-1：讨论式（2－16）－(2－17)的适用范围。

习题2-2：讨论求解盘—轴过盈连接问题的公式及边界条件。

习题2-3: 等厚圆盘应力计算公式如下（其中A=2ρω）： ⎰-+--=rr r trdr r E Ar r K K 02222183αμσ t E trdr r E Ar r K K rr ααμσθ-++-+=⎰022221831 已知一常温等厚空心旋转圆盘试验器，铝制材料密度]/[108.233m kg ⨯=ρ，弹性模量E=70Gpa ，泊松比3.0=ν1，转速n=3000[转/分]，盘外径mm r k 300=，如在盘外缘一周等距切割36径向裂纹，裂纹根部半径a r =270mm ，盘中心孔半径mm r 300=。

航空发动机振动测试技术研究

航空发动机振动测试技术研究顾宝龙赵振平何泳闫旭陈浩远（中航工业上海航空测控技术研究所故障诊断与健康管理技术航空科技重点实验室，上海 201601）摘要综述了航空发动机振动测量的必要性及发展现状，介绍了国内外正在发展中的先进航空发动机振动测量技术方法，并对它们的测量原理、特点和应用进行了阐述。

关键词发动机振动测试Research on aero-engine vibration testing technologyGu Baolong Zhao Zhenping He Yong Y an Xu Chen Haoyuan(Aviation Industry Corporation of China Shanghai Aero Measurement & Control Technology Research InstituteKey Laboratory of Aviation Technology for Fault Diagnosis and Health Management Research, Shanghai ,201601)Abstract This paper reviews the current status of development and the necessity of aero-engine vibration testing, introduces the development of the domestic and foreign advanced technology aviation engine vibration test methods. Their testing principles，characteristics and applications are described.Key words aero-engine vibration testing0 引言航空发动机是飞机的心脏，是一种结构复杂、高速旋转的流体机械，其可靠性直接影响到飞机的飞行安全。

航空发动机强度与振动--课程设计

航空发动机强度与振动课程设计报告姓名：肖庭文专业：飞行器动力工程班级：080141H指导教师：李书明（教授）但敏二0一一年十一月题目及要求题目基于ANSYS 的叶片强度与振动分析1.叶片模型把叶片简化为根部固装的等截面悬臂梁。

叶片模型如右图所示，相关参数如下：叶片长度：0.04m 叶片宽度：0.008m叶片厚度：0.002m叶根截面距旋转轴的距离为0.16m 材料密度：3m /kg 7900弹性模量：a11P 10.12泊松比： 0.32.叶片的静力分析（1）叶片在转速为5000rad/s 下的静力分析。

要求：得到von Mises 等效应力分布图，并对叶片应力分布进行分析说明。

3.叶片振动的有限元分析（1）叶片静频计算与分析要求：给出1到10阶的叶片振型图，并说明其对应振动类型。

（2）叶片动频计算与分析要求：计算出叶片在转速为1000rad/s ，2000rad/s,4000rad/s,8000rad/s,10000rad/s 下的动频值，用表格形式表示。

（3）共振分析要求：根据前面的计算结果，做出叶片共振图（或称Campbell 图），找出叶片的共振点及共振转速。

4. 按要求撰写课程设计报告说明：网格划分必须保证结果具有一定精度。

各输出结果图形必须用ANSYS 的图片输出功能，不允许截图。

课程设计报告基于ANSYS 的叶片强度与振动分析1.ANSYS 有限元分析的一般步骤（1）前处理前处理的目的是建立一个符合实际情况的结构有限元模型。

在Preprocessor 处理器中进行。

包括：分析环境设置（指定分析工作名称、分析标题）、定义单元类型、定义实常数、定义材料属性（如线弹性材料的弹性模量、泊松比、密度）、建立几何模型（一般用自底向上建模：先定义关键点，由这些点连成线，由线组成面，再由线形成体）、对几何模型进行网格划分（分为三个步骤：赋予单元属性、指定网格划分密度、网格划分）在本课程设计中，先在Preferences 中定义了所要研究的对象是structural （结构），然后在Preprocessor 中定义材料的类型为structural solid->Brick 8node 45，再设定材料密度为DENS=7900kg/m 3，弹性模量为EX=a11P 10.12 ，泊松比为PRXY=0.3 。

发动机振动烈度标准

发动机振动烈度标准（最新版）目录一、引言二、发动机振动烈度的相关标准三、发动机振动烈度的测量方法四、发动机振动烈度的影响因素五、结论正文一、引言发动机振动烈度标准是衡量发动机运行过程中振动强度的一项重要指标。

振动烈度不仅影响发动机的性能和寿命，还可能对周围环境和设备产生不良影响。

因此，制定合理的发动机振动烈度标准并对其进行监测和控制至关重要。

二、发动机振动烈度的相关标准根据国际标准 ISO 2954-2012《旋转式和往复式机器的机械振动 - 振动烈度》的规定，发动机振动烈度分为以下几类：1.第一类：发动机转速在 750r/min 以下，轴承振动值不超过 0.12mm。

2.第二类：发动机转速在 1000r/min，轴承振动值不超过 0.10mm。

3.第三类：发动机转速在 1500r/min，轴承振动值不超过 0.085mm。

4.第四类：发动机转速在 3000r/min，轴承振动值不超过 0.05mm。

此外，根据中华人民共和国机械行业标准 JBT-1999《泵的振动测量与评价方法》，没有明确给出振动标准的转动机械的瓦振应控制在下表范围内（单位mms）：1.第一类：轴承振动值不超过 0.03mm。

2.第二类：轴承振动值不超过 0.06mm。

3.第三类：轴承振动值不超过 0.09mm。

三、发动机振动烈度的测量方法发动机振动烈度的测量通常采用振动传感器（如加速度传感器、速度传感器等）对发动机在空载或负载状态下的振动进行实时监测。

监测数据可用于分析发动机的振动特性，从而为发动机的运行维护和故障诊断提供依据。

四、发动机振动烈度的影响因素发动机振动烈度受多种因素影响，如转速、负载、轴承磨损、润滑状况、结构设计等。

在实际运行中，应针对这些影响因素采取相应的控制措施，以降低发动机振动烈度，提高发动机的运行安全性和使用寿命。

五、结论发动机振动烈度标准是保障发动机正常运行和维护的重要依据。

通过对发动机振动烈度的监测和控制，可以降低发动机振动烈度，提高发动机性能和寿命，减少故障率和维修成本。

航空发动机整机振动控制技术分析

航空发动机整机振动控制技术分析摘要：本文主要对航空发动机整机振动控制技术进行解析。

首先阐述航空发动机整体振动控制技术的设计过程，同时从航空发动机整机振动控制技术的装配过程以及验证过程等方面，详细解析了控制技术的操作要点。

关键词：航空发动机；整机振动；控制技术引言航空发动机整机一旦出现振动问题会影响到飞机的安全飞行，因此需要明确发动机振动的影响因素，通过利用现代化技术来控制振动现象，从而提升航空飞机发动机的运行稳定性。

1 航空发动机整体振动控制技术的设计过程（1）系统动力学设计。

在该设计过程中，主要研究的是转子动力学系统，特别是转子临界转速问题，确保其运行的稳定性，才能达到使用的效果。

比如某发动机本身就有双转子临界转速的结构，但是没有实现系统整体性判定，容易导致发动机过载或者不同心的问题，所以研究人员展开分析和研究，耦合系统振动特性存在偏差。

此外，发动机系统设计中，应积极有序的组织进行线性系统振动分析，优化系统内技术参数，比如刚度参数、阻尼参数等，从而得出最佳的设计效果。

在发动机技术不断发展与提升的背景之下，要处理强非线性因素适应度，就要进行整个系统的振动控制，实现综合性分析。

发动机的基本参数是人们关注的重点，集中分析概率分布，并且选择合适的处理措施。

但是也要注意，结构功能差组合参数、装配过盈范围参数以及温度梯度参数等，都进行动柔分析。

因此，技术人员为了预防发生整机振动的问题，通常要将整体结构作为系统展开分析，分析研究力学特性结构，掌握振动原理，提高设计水平。

（2）支承连接系统动力单元。

经过动力学分析后发现，很多人对于航空发动机的振动解决方法有所掌握，但是还存在支点准确性以及连接结构动柔度不合格的问题。

因此测量支点的精柔度极为重要，所以要充分的关注影响参数变化的因素，防止发生零部件变形的问题，特别是轴承与游隙的控制，确保数据的完整性。

在常规数据分析是，临界转速对支点柔度较为敏感，所以也能够保证静子轴承结构体系设置合理，工作温度参数符合要求，集中处理振动测试项目，保证两者关系的正常化，解决存在的问题，发布相关的处理措施。

某型航空发动机振动值波动故障诊断和排除

第 44 卷第 2 期2024 年 4 月振动、测试与诊断Vol. 44 No. 2Apr.2024 Journal of Vibration，Measurement & Diagnosis某型航空发动机振动值波动故障诊断和排除∗丁小飞1，2，廖明夫1，韩方军2，王俨剀1（1.西北工业大学动力与能源学院西安，710072）（2.中国航空发动机集团沈阳发动机研究所沈阳，110015）摘要针对某型航空发动机试车过程中的稳态振动波动问题，开展了时域和频域分析，指出振动波动是由于低压2倍频和高压基频振动拍振所引起。

推导了航空发动机拍振引起的振动响应，建立了某型航空发动机双转子动力学模型，并进行了仿真分析。

仿真结果表明，当发动机两个激振力频率相近时，会产生拍振引起振动波动，仿真结果与试验结果相吻合。

结合发动机结构和其工作特点，分析了发动机形成低压倍频⁃高压基频耦合拍振的条件，给出了拍振排除方法，并通过试验验证了方法的正确性。

工程上可以通过调整高压和低压转子转差关系，将转速比调整到合理范围内即可消除拍振。

关键词航空发动机；双转子；拍振；振动波动中图分类号V231.96引言航空发动机整机振动问题是制约发动机发展、影响发动机结构完整性和可靠性的关键故障之一［1］。

针对航空发动机整机振动的故障特征和识别问题，国内外学者在航空发动机不平衡［2⁃3］、不对中［4⁃5］、热变形［6］、碰摩［7⁃8］和积油［9］等方面开展了大量的仿真和试验研究，得到了典型的振动特征和表现。

多数工作是基于理论和试验开展的单一影响因素的分析研究，但在实际工作过程中，航空发动机整机振动的特点是多频、多源耦合的振动［10］。

现代涡扇发动机均采用双转子甚至三转子结构［11］，同时又存在复杂的连接结构，在装配过程中大多数工艺参数难以测量，无法保证装配质量的重复性［12］，导致航空发动机整机振动问题异常复杂。

当两个激振源比较接近时，发动机容易出现拍振现象，继而引发发动机振动监测值的波动。

基于ABAQUS的某型发动机涡轮叶片静强度及振动特性分析

长沙航空职业技术学院学报JOURNAL OF CHANGSHA AERONAUTICAL VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE第21卷第1期2021年3月V ol.21 No.1Mar. 2021DOI:10.13829/ki.issn.1671-9654.2021.01.002基于ＡＢＡＱＵＳ的某型发动机涡轮叶片静强度及振动特性分析周际鹏，陈清阳，罗铁彬（国营长虹机械厂，广西　桂林　５４１０００）摘要：应用ABAQUS 有限元分析软件对某型发动机涡轮叶片的静强度和振动特性进行分析，得到了涡轮叶片的应力和位移分布云图，验证了涡轮叶片静强度的可靠性，得出涡轮叶片的各阶固有频率及振型，并绘制坎贝尔共振曲线图，计算涡轮叶片在发动机各工况下的共振裕度，对其发生共振的可能性进行了分析。

根据静强度和振动特性的仿真结果，对涡轮叶片的维护修理和发动机试车等方面提出了相应建议。

关键词：涡轮叶片；静强度；振动特性；共振中图分类号：V215 文献标识码：A 文章编号：1671-9654（2021）01-0006-04Analysis of Static Strength and Vibration Characteristics of Engine Turbine Blades Based onABAQUSZHOU Ji-peng, CHEN Qing-yang, LUO Tie-bin（State-owned Changhong Machinery Factory, Guilin Guangxi 541000）Abstract: ABAQUS finite element analysis software is used to analyze the static strength and vibration characteristics of engine turbine blade. The stress and displacement distribution nephogram of the turbine blade is obtained. The reliability of the static strength of the turbine blade is verified. The natural frequencies and vibration modes of the turbine blades are obtained, the Campbell resonance curve is drawn, the resonance margin of the turbine blades under various operating conditions is calculated, and the possibility of the resonance is analyzed. Based on the simulation results of static strength and vibration characteristics, some suggestions on turbine blade maintenance and engine test are put forward.Key words: turbine blade ；static strength ；vibration characteristics ；resonance 收稿日期：2020-08-20作者简介：周际鹏（1992-　），男，湖北仙桃人，工程师，力学硕士，研究方向为发动机结构损伤修复。

汽车振动总结报告范文(3篇)

第1篇一、引言汽车振动是汽车在行驶过程中不可避免的现象，它不仅影响驾驶舒适度，还可能对汽车性能和寿命产生影响。

为了提高汽车振动性能，降低振动水平，保障行车安全，本文对汽车振动进行了全面总结，分析了振动产生的原因、振动测试方法、振动控制措施等方面，旨在为汽车振动研究和改进提供参考。

二、汽车振动产生的原因1. 发动机振动发动机是汽车的动力源泉，其振动产生的主要原因有：（1）发动机本身结构特点：如曲轴、连杆、气缸等部件在运动过程中会产生振动。

（2）燃烧过程：发动机燃烧过程中，燃气压力和燃烧力会产生周期性振动。

（3）传动系统：发动机与传动系统之间的连接部分，如曲轴、凸轮轴、传动轴等，在传递动力过程中会产生振动。

2. 底盘振动底盘是汽车承载和传递动力的基础，其振动产生的主要原因有：（1）车轮与地面接触：车轮与地面接触时，由于路面不平、轮胎磨损等因素，会产生振动。

（2）悬挂系统：悬挂系统在支撑车身、吸收路面冲击和振动等方面起着重要作用，其性能直接影响底盘振动。

（3）轮胎：轮胎的弹性、刚度、花纹等因素都会对底盘振动产生影响。

3. 车身振动车身振动产生的主要原因有：（1）车身结构：车身结构设计不合理、焊接质量差等会导致车身振动。

（2）车身装饰件：车身装饰件固定不牢固、共振等也会引起车身振动。

（3）乘客和货物：乘客和货物的分布、重量等因素会影响车身振动。

三、汽车振动测试方法1. 时域分析时域分析是通过记录振动信号的时间历程，分析振动信号的幅值、频率、相位等特性。

常用的时域分析方法有：（1）时域波形分析：观察振动信号的波形，判断振动信号的稳定性、幅值大小等。

（2）时域统计分析：计算振动信号的统计特性，如均值、方差、均方根等。

2. 频域分析频域分析是将时域信号通过傅里叶变换转换为频域信号，分析振动信号的频率成分和能量分布。

常用的频域分析方法有：（1）快速傅里叶变换（FFT）：将时域信号转换为频域信号，分析振动信号的频率成分。

航空发动机载荷谱综述

航空发动机载荷谱综述随着现代飞机的日益发展，发动机作为飞机的“心脏”，在维持着飞机正常运转的同时，也面临着来自外界的各种载荷。

航空发动机载荷谱综述，即是对于发动机在实际使用中的载荷情况的总结和分析。

发动机载荷谱的获取对于研发、设计、维护及安全保障等方面都具有重要的作用。

本文将从发动机载荷谱的定义入手，探讨其应用意义以及现阶段的研究进展。

首先，发动机载荷谱是指发动机在实际使用中所承受的各种力、热、振动等载荷的统计情况。

其中包括了来自自身转速、飞机飞行失速、大气扰动和飞机震动等多种因素所引起的载荷。

这些载荷都是以时间、频率、强度等方面进行记录和统计，为后续的设计、仿真和测试提供参考依据。

其次，发动机载荷谱在航空工业中具有广泛的应用价值。

首先，对于发动机研发来说，通过对发动机载荷谱的分析，可以评估不同部件受力情况以及寿命，从而改进设计方案，提高发动机的可靠性和寿命。

其次，对于发动机的维修和维护来说，对于发动机载荷进行分析可以确定发动机寿命和更换周期，确保经济性和安全性。

此外，在航空事故调查中，对发动机载荷谱的研究也有很大的帮助。

最后，目前发动机载荷谱研究也取得了许多进展。

随着仿真技术的发展，人们开始利用计算机仿真模拟发动机在实际使用过程中的载荷情况，以避免实验过程中的损伤和成本高昂。

同时，各大航空公司也加强了对于发动机寿命周期的监控，对于得到的载荷数据不断优化，进一步提高了发动机性能和寿命。

综上所述，发动机载荷谱的分析对于飞机工业的发展和安全性保障至关重要。

随着技术的不断进步和航空工业的发展，在未来，发动机载荷谱研究将迎来新的发展机遇和挑战，相信未来一定会取得更为丰硕的成果。

航空发动机载荷谱的数据通常涵盖转速、温度、压力、振动等方面的信息。

通过对这些数据的记录、统计和分析，可以了解发动机在运转中所承受的各种载荷，进而更好地进行设计和测试。

下面，我们来列举一些典型的发动机载荷谱数据，并简要分析其含义和作用。