主动失谐叶盘振动特性及鲁棒性研究

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1、第4l卷第6期2015年12月航空发动机AeroengineV01．41No．6DbRt3．．2015主动失谐叶盘振动特性及鲁棒性研究段勇亮1，臧朝平1，PetrovE．P．2(1．南京航空航天大学江苏省航空动力系统重点实验室，南京210016；2．SchoolofEngineeringandInformatics，UniversityofSussex，BrightonUK，BNl9QT)摘要：由于随机失谐的存在，实际叶盘通常一定程度地偏离设计值，其动力学特性通常因此而发生较大改变。以某型航空压气机高保真叶盘模型为例，采用失谐叶盘减缩建模方法，对不同阶次激励下的随机失谐叶盘响应特性进行了

2、统计分析。研究表明：叶盘最大响应随着随机失谐值的增大呈先急剧上升后下降并趋于稳定趋势，表现“阀值”效应。此外，将失谐作为设计参数，着重研究了常见的主动失谐叶盘的响应特性．可见主动失谐叶盘相较于同等失谐程度的随机失谐叶盘具有更小的响应幅值。最后，分析了主动失谐叶盘对随机失谐的鲁棒性。关键词：主动失谐；叶盘；最大响应；统计分析；鲁棒性；压气机；航空发动机中图分类号：V231．92文献标识码：Adoi：10．13477Q。cnki．aeroengine．2015．06．002ResearchonVibrationPerformanceandRobustnessofBladedDiskswith

3、IntentionaIMistuningDUANYong～lian91，ZANGChao—pin91，PetrovE．P．2(1．JiangsuProvinceKeyLaboratoryofAerospacePowerSystems，NanjingUniversiWofAeronauticsandAstronaufics，Naming210016，China；2．SchoolofEngineeringandInformafics，UnivcrsityofSussex，BrightonUK，BNl9QT)Abstract：Duetotheexistenceofmistuning，theac

4、tualbladeddisksusuallyslightlydeviatefromthedesigning，whichoftenbringsabouthugevariationofdynamicperformance．Takeahighfidelityaeroenginecompressorbladeddiskasanexample，theresponsecharacteristicsofrandommistunedbladeddisksunderdifferentorderincentivewereanalyzedbythereduced—ordermodelingapproachof

5、mistunedbladeddisks．Resultsshowthatthenormalizedforcedresponserapidlyincreaseswithincreasingmistuninguptoacertainvalue，buttheresponsedeereaseswithafurtherincreaseinmistuningandtendstostabilize．whichcalled’’thresholdeffects”．Consideringmistuningasdesignparameters，theresponseperformanceofbladeddisk

6、swithcommonintentionalmistuningpatternswerediscussed．Theresultsshowedtheforcedresponseofintentionalmistuningdesignbladeddiskshavelowerlevelsthanrandommistuningbladeddiskswiththesamemistuningrange．Atlast，therobustnessofintentionalmistuningpatternsinrandomlymistunedbladeddiskswasanalyzed．Keywords：i

7、ntentionalmistuning；bladeddisks；maximumresponse；statisticalanalysis；robustness；compressor；aeroengineO引言受加工误差、运行磨损、材料性质等因素影响，实际工业叶盘中各叶片间不可避免地存在一些偏差，通常称为“失谐”旧，导致叶盘出现振动局部化，使得少数叶片的振动幅值过大而产生过早的高周疲劳。考虑失谐的影响，并合理地利用失谐已成为当下研究的热