总温总压测头模态振型变化规律研究.pdf

《总温总压测头模态振型变化规律研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Exp试erim验ent分alA析na^／sIl2015年⋯第’J⋯期’总温总压测头模态振型变化规律研究陈钊，付饶(中国飞行试验研究院，陕西西安710089)摘要：采用测量耙测量航空发动机总温总压是发动机定型试飞中的主要测量手段之一。如果测量耙或测头的响应频率与发动机的振动或气流激励频率相吻合，会产生谐共振，使测量耙或测头容易损伤甚至断裂，轻者测量耙或测头不能正常工作，重者将损伤发动机转动部件，危及飞机飞行安全，因此在测头设计过程中，必须选择合适的尺寸参数，使测头固有频率远离激励频率，本文采用Ansys进行参数化建模，对测

2、头的固有频率随各个参数变化规律进行研究，为测头设计尺寸选择和修改提供参考依据。关键词：测头固有频率参数化中图分类号：V233．7文献标识码：A文章编号：1002—6886(2015)0l一0087—05ThestudyofthemodalparametersoftotaltemperatureandpressuremeasuringheadCHENZhao，FURaoAbstract：Measuringthetotaltemperatureandpressureoftheenginebyrakeisoneoftheimpo

3、rtantmeasuringmethodsinenginevalidationflighttest．Iftheresponsefrequencyoftherakeormeasuringheadisconsistentwiththevibrationfrequen—cyoftheengineortheexcitationfrequencyoftheairflow，sub—harmonicresonancewilloccur，easilydamagingevenbreak—ingtherakeormeasuringhead．A

4、saresult，therakeormeasuringheadcannotworknormally．Moreseriously，therotatingcomponentsofenginemaybedamaged，endangeringflightsafety．Therefore，intheprocessofmeasuringheaddesign，di—mensionparametersmustbechosenproperlySOastokeepthenaturalfrequencyofmeasuringheadawayfr

5、omtheexcitationfrequency．Basedonansysparametricmodeling，thispaperstudiestheinfluencesofalltheparametersonthenaturalfre—quencyofmeasuringheadandprovidesreferenceforthedimensionselectionandmodificationofmeasuringhead．Keywords：measuringhead；naturalfrequency；parametri

6、c进行简化后再进行理论分析，将测头简化为悬0引言臂梁进行理论分析，悬臂梁结构简化如图1所采用测量耙测量航空发动机总温总压是发动机定示。型试飞中的主要测量手段之一⋯，发动机试验时在相关气流流通壁面上安装温度和压力测量耙或测头，如。————一果测量耙或测头的响应频率与发动机的振动或气流激励频率相吻合，会产生谐共振，使测量耙或测头容易损卜——上—伤甚至断裂。轻者测量耙或测头不能正常工作，重图1悬臂梁示意图者将损伤发动机转动部件，危及飞机飞行安全。为确保测量耙或测头工作安全，在设计试验时除对其进行设梁的长度为，单位长度质量为P，抗

7、弯刚度静强度校核计算外，还必须进行模态分析计算J。为肼，建立如图1所示坐标系，水平方向为方向，垂直方向为Y方向，在任意瞬时t，某一微元段的l，1理论分析向位移可以用Y(，t)表示，根据其受力情况，微元由于测头结构模型比较复杂，必须对模型段y向位移运动方程为：观弋磁。IModern删Mach抽eq得到各个结构尺寸下的计算结果，Ansys建立模型如=Q一(Qc)d=M(1)图3所示，网格划分士果如图4所。忽略转动惯量影响，各力对任一微元体的右截在完成参数化建模和分网以后，不停改变相应面上任一点的力矩之和应为0，即：参数进行模态

8、分析，即可得到测头固有频率随相关+d—M—Qd一gddx：0(2)参数的变化规律。2、根据材料力学，弯矩与挠度曲线的关系为：=E，(3)d将公式(2)和公式(3)代入公式(1)得：p一未(E，)()(4)对偏微分方程(4)讲行求解，得到表1结果表1悬臂梁前5阶特征根其中对于i≥3的各特征根可足够准确的取