一种弹性支撑柔性转子模态动平衡方法

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1、第48卷第3期2016年6月南京航JournalofNanjingDOI：10．16356／j．1005—2615．2016．03．016空航天大学学报UniversityofAeronautics&Astronautics一种弹性支撑柔性转子模态动平衡方法陈曦廖明夫刘展翅李岩(西北工业大学动力与能源学院，西安，710129)V01．48No．3Jun．2016摘要：针对目前模态平衡法难以高效平衡支承在弹性支承上的柔性转子，提出一种考虑弹性支承影响的柔性转子模态动平衡方法，建立转子的有限元模型，搭建转子试验平台

2、，计算并实测临界转速与振型，进而借助动平衡测试系统进行模态动平衡。结果表明：临界转速计算与实测的相对误差仅为0．36％，一阶计算振型与实测振型的模态置信度为0．9906。考虑弹性支撑的柔性转子模态动平衡方法合理，算法正确，在保证全正交平衡的前提下能够减少试重的个数。左弹支与右刚支的计算支承刚度组合符合转子结构的实际情况，减振百分比CHl～CH3高达80％以上，CH4可达38％，总体减振效果明显，具有一定的工程应用前景，可为航空发动机柔性转子动平衡试验提供技术参考。关键词：弹性支承；模态动平衡；振型；有限元；柔性

3、转子中图分类号：V231．1文献标志码：A文章编号：1005—2615(2016)03—0402—08ModalBalancingMethodforFlexibleRotorswithElasticSupportsChenXi，LiaoMingfu，LiuZhanchi，LiYan(SchoolofPowerandEnergy，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’all，710129，China)Abstract：Anewmethodofmodalbalancingfo

4、rflexiblerotorsconsideringtheimpactofelasticsupportsisproposedsinceflexiblerotorssupportedonelasticsupportscannotbeefficientlybalancedusingthecurrentmodalbalancingmethod．AfiniteelementmodelofarotoriSestablishedandarotortestrigiSbuiltup．Aftercalculatingandmea

5、suringcriticalspeedsandvibrationmodes，modalbalancingisconductedthroughtherotortestingsystem．Resultssuggestthattherelativeerrorbetweenthecalculatedandmeasurederiticalspeedsisonly0．36％andthemodalassurancecriterionofthefirstcalculatedandmeasuredmodeshapesis0．99

6、06．Themethodofmodalbalancingforflexiblerotorscon—sideringelasticsupportsisreasonable，thealgorithmsarecorrectandthenumberoftrialmasscanbereducedunderthepremiseofensuringfullyorthogonalbalance．Acombinationofcalculatedsupportstiffness，i．e．，anelasticsupportatlef

7、tendandarigidsupportatrightend，isaccordantwiththeactualsituationofrotorstructureandthevibrationreductionpercentagesfromCHltoCH3reachmorethan80％andCH4upto38％．Astheoveralldampingeffectisobvious，themodalbalancingmethodconsideringelasticsupportshasaprospectineng

8、ineeringapplicationanditcanprovidetechnicalreferenceforbalancetestsofflexiblerotorsinaeroengines．Keywords：elasticsupport；modalbalancing；modeshape；finiteelement；flexiblerotor收稿El期：2015—07—23；修订日期