航空发动机转子系统动力特性的研究

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（１．中航工业沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁沈阳Ｉ１００４３；
２．东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳摘
要：航空发动机作为高速旋转机械，其振动特性直接影响到飞机的整机性能，而转子系统是发动机的主要振源。在试
车过程中，发现某型涡扇双转子航空发动机频频发生振动故障，为了查出影响发动机振动的主要因素，以莱型涡扇双转
机械设计与制造
ｌ７４
ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ
＆
Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ห้องสมุดไป่ตู้
第１２期２０１３年１２月
航空发动机转子系统动力特性的研究
李治华，任华，罗中勇，孔祥伟
１１０８１９）
关键词：转子系统；联合仿真；刚柔耦合；动力特性中图分类号：ＴＨ１６；Ｖ２３文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ３９９７（２０１３）１２ — ０１７４ — ０３
ＳｔｕｄｙｏｎＤｙｎａｍｉｃＢｅｈａｖｉｏｒｓｏｆＡＣｅｒｔａｉｎＴｙｐｅＡｅｒｏ－ｅｎｇｉｎｅＲｏｔｏｒＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＣｏ－ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓａｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄｒｏｔａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｒｙ，ｖｉｂｒｔａｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｅｒｏ－ｅｎｇｉｎｅｄｉｒｅｃｔｌｙ＃ｆｅｅｔｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｐｅ咖ｒｍ帆ｃｅｏｆｔｈｅａｉｒｅｒａｆｔ．Ｒｏｔｏｒｓｙｓｔｅｍｉｓｔｈｅｍａｉｎｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｏｆｃｒａｏ — ｅｎｇｉｎｅ．Ｉｎｔｈｅｔｅｓｔｐｒｏｃｅｓｓｆｏａｔｕｒｂｏｆａｎｄｕａｌ－ｒｏｔｏｒｒｏ — ｅｎｇｉｎｅ．ｖｉｂｒｔａｉｏｎｆａｕｌｔｓｏｃｃｕｒｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｆｎｄｏｕｔｔｈｅｌａｗｆａｏｅｒｏ — ｅｎｉｇｎｅｖｉｂｒｔｉａｏｎ．ａｃｅｒｔａｉｎｔｙｐｅｆｔｏｕｒｂｏｆａｎｒｏｔｏｒｅｎｉｎｇｅｈａｓｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｃｒｉｔｉｃｌａｓｐｅｅｄａｎｄｍｏｄｅｓｏｆｔｈｅｒｏｔｏｒｓｙｓｔｅｍｒｅａｃｌａｃｕｌｔｅａｄｂｙｌｒｇａｅｃｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓ哪ＡＮＳＹＳ．Ａｒｉｇｉｄ－ｌｅｆｘｉｂｌｅｈｙｂｒｉｄｖｉｒｔｕａｌｐｒｏｔｏｔｙｐｅｍｏｄｅｌｆｏｒｏｔｏｒｓｙｓｔｅｍｉｓｆｏｕｎｄｅｄｂｙｍｕｌｔｉ－ｂｏｄｙｙｎｄａｍｉｃｓｓｉｍｕｌｔｉａｏｎｓｏｉｗｆａｒｅＡＤＡＭＳ．Ｄｙｎｍｉａｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｉｃｏｎｄｕｃｔｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆａｃｏｎｓｔａｎｔｓｐｅｅｄ．Ｕｎｂｌａａｎｃｅｒｅｓｐｏｓｅｎｆｏｔｈｅｒｏｔｏｒｓ￣ｔｅｍｓｉｏｂｔａｉｎｅｄｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｔｅｃｈｎｉｃｌａｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｔｈｅｄａｍｐｉｎｇｗｏｒｋ．
子发动机为研究对象，应用ＡＮＳＹＳ有限元软件计算了转子系统的临界转速和振型，并利用多体动力学仿真软件ＡＤＡＭＳ
建立转子系统的刚柔耦合虚拟样机模型，在转速维持恒定的情况下，进行了动力学仿真，得到了转子系统的不平衡响应，
为减振工作提供了技术支持。