一种用于航空发动机整体叶盘的阻尼环及其设计方法

    公开(公告)号:CN116201608A

    公开(公告)日:2023-06-02

    申请号:CN202310105980.0

    申请日:2023-02-13

    IPC分类号: F01D5/34 F01D5/10 G06F30/17

    摘要: 本申请提供了一种用于航空发动机整体叶盘的阻尼环,所述阻尼环为椭圆形结构,所述椭圆形结构的阻尼环的外轮廓满足椭圆方程;所述阻尼环具有开口,所述开口位于所述阻尼环短轴顶点。本申请所提供用于整体叶盘的阻尼环在静态安装条件下除相切点外,其他位置与安装槽存在一定间隙,然而随轮盘转速的提高,在离心作用下阻尼环周向应力和周向变形不断增大,从而逐渐向安装槽靠拢,接触面积和接触应力不断增大,摩擦减振效果不断增强。通过此方式,显著降低了高转速条件下阻尼环与整体叶盘安装槽之间的接触压力,保证了阻尼环可以持续发生相对摩擦运动,从而对叶片起到更好的减振作用。

    一种航空发动机及其叶片排频减振设计方法

    公开(公告)号:CN115062531A

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202210400495.1

    申请日:2022-04-16

    摘要: 本申请提供了一种航空发动机叶片排频减振设计方法,包括:确定名义尺寸下的叶片频率和允许的公差范围;优化过程根据特征值法求解考虑气动力影响的振动方程,忽略叶盘的耦合作用和叶片间的机械阻尼作用后,将振动方程简进行简写得到简化方程,求解后得到代表叶片自激振动稳定性的特征值虚部方程,通过改变频率获得不同频率分布下的特征值虚部的变化规律,当所述特征值虚部为负时,表征叶片系统不稳定,当特征值虚部为正时,表征叶片系统稳定,通过叶片的频率变化对特征值虚部的影响而得到频率对叶片系统稳定性的影响规律;基于遗传算法不断更新遗传算法中的自变量,结合优化目标不断求解对应的特征值,最终获得满足设计约束和设计目标的频率分布。

    一种整体叶盘强迫响应分析方法
    3.
    发明公开

    公开(公告)号:CN115563722A

    公开(公告)日:2023-01-03

    申请号:CN202210976232.5

    申请日:2022-08-15

    摘要: 本申请提供了一种整体叶盘强迫响应分析方法,包括:构建整体叶盘扇段有限元模型;开展有限元模型的盘片耦合共振分析,获得一节径到多节径下的整体叶盘叶片的频率和振型及相对振动应力,并绘制盘片耦合共振图;确定与转静子叶片数相关的危险节径数:结合绘制的盘片耦合共振图和危险节径数确定频率阶次及对应的危险共振转速;对整体叶盘叶片进行阻尼测试,获得频率阶次和对应的模态阻尼比;建立整体叶盘转子叶片及其前后的排静子叶片的全环模型;开展全环模型的定常流场分析,获得作为非定常流场分析初场条件的定常结果;开展非定常流场分析获得整体叶盘的真实振动应力;开展动强度储备分析,评估高负荷整体叶盘在分析工况下的动强度储备。

    一种航空发动机整体叶盘阻尼环及具有其的减振结构

    公开(公告)号:CN114857213A

    公开(公告)日:2022-08-05

    申请号:CN202210376749.0

    申请日:2022-04-11

    IPC分类号: F16F15/129

    摘要: 本申请提供了一种航空发动机整体叶盘阻尼环,该阻尼环由N段较小半径阻尼环和N段较大半径阻尼环拼接形成N边形圆角结构,N≥3且属于自然数,所述较小半径阻尼环和较大半径阻尼环之间光滑过渡,所述阻尼环安装在整体叶盘安装槽内是,所述较小半径阻尼环的各顶点与整体叶盘安装槽的内径相切。本申请提出的新型阻尼环结构在静态安装条件下除相切点外,其他位置与安装槽存在一定间隙,随轮盘转速提高,在离心作用下新型阻尼环周向应力和周向变形不断增大,从而逐渐向安装槽靠拢,接触面积和接触应力不断增大,可以持续发生相对摩擦运动,摩擦减振效果不断增强,显著降低了高转速条件下新型阻尼环与叶盘安装槽之间的接触压力,起到更好的减振作用。

    一种基于内积相关度的航空发动机叶片动测振型识别方法

    公开(公告)号:CN114812994A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210375079.0

    申请日:2022-04-11

    IPC分类号: G01M7/02 G01M15/14 G06K9/62

    摘要: 本申请提供了一种基于内积相关度的航空发动机叶片动测振型识别方法,包括:在叶片上布置多个应力测点获得叶片共振转速、共振频率和实测应力值,将各实测应力值表示为实测应力向量;开展不同转速条件下的动频分析,得到各转速条件下各阶频率值和节点应力,并建立动频数据库;从动频数据库中选取与共振转速最接近的动频转速,选出与共振频率在预定范围内的多个频率确定为疑似振型频率;分别选取疑似振型中多个应力测点的计算应力值,并表示为各疑似振型的计算应力向量;计算实测应力向量和各计算应力向量之间的内积相关度;根据大小确定计算应力向量与实测应力向量最相关内积相关度,最相关内积相关度对应的疑似振型频率为共振振型对应的振型频率。

    一种航空发动机整体叶盘阻尼环及具有其的减振结构

    公开(公告)号:CN114857213B

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202210376749.0

    申请日:2022-04-11

    IPC分类号: F16F15/129

    摘要: 本申请提供了一种航空发动机整体叶盘阻尼环,该阻尼环由N段较小半径阻尼环和N段较大半径阻尼环拼接形成N边形圆角结构,N≥3且属于自然数,所述较小半径阻尼环和较大半径阻尼环之间光滑过渡,所述阻尼环安装在整体叶盘安装槽内是,所述较小半径阻尼环的各顶点与整体叶盘安装槽的内径相切。本申请提出的新型阻尼环结构在静态安装条件下除相切点外,其他位置与安装槽存在一定间隙,随轮盘转速提高,在离心作用下新型阻尼环周向应力和周向变形不断增大,从而逐渐向安装槽靠拢,接触面积和接触应力不断增大,可以持续发生相对摩擦运动,摩擦减振效果不断增强,显著降低了高转速条件下新型阻尼环与叶盘安装槽之间的接触压力,起到更好的减振作用。

    一种考虑叶片扭转的光纤限制值计算方法

    公开(公告)号:CN112964459B

    公开(公告)日:2022-06-07

    申请号:CN202110158824.1

    申请日:2021-02-05

    IPC分类号: G01M13/00 G01H9/00

    摘要: 本申请属于航空发动机叶片领域,特别涉及一种考虑叶片扭转的光纤限制值计算方法。包括:步骤一、绘制变形前后叶片叶尖,在变形前叶尖上选取光纤测点轴向位置对应的叶尖测点M点,以M点为原点、叶片轴向为X轴、叶片周向为Y轴建立坐标系;步骤二、确定待监测的振型,以及在叶片叶尖上选取限制点;步骤三、标定限制点的等效振动应力,M点的坐标以及不同阶次下的周向位移、轴向位移;步骤四、标定N点的坐标以及不同阶次下的周向位移、轴向位移;步骤五、由限制点位置应力与光纤监测点位移之间的比例关系得到M'点以及N'点的坐标;步骤六、根据M点、N点、M'点以及N'点的坐标,计算得到光纤限制值MQ'。本申请能够给出更加准确的叶尖光纤限制值。

    一种航空发动机及其叶片排频减振设计方法

    公开(公告)号:CN115062531B

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202210400495.1

    申请日:2022-04-16

    摘要: 本申请提供了一种航空发动机叶片排频减振设计方法,包括:确定名义尺寸下的叶片频率和允许的公差范围;优化过程根据特征值法求解考虑气动力影响的振动方程,忽略叶盘的耦合作用和叶片间的机械阻尼作用后,将振动方程简进行简写得到简化方程,求解后得到代表叶片自激振动稳定性的特征值虚部方程,通过改变频率获得不同频率分布下的特征值虚部的变化规律,当所述特征值虚部为负时,表征叶片系统不稳定,当特征值虚部为正时,表征叶片系统稳定,通过叶片的频率变化对特征值虚部的影响而得到频率对叶片系统稳定性的影响规律;基于遗传算法不断更新遗传算法中的自变量,结合优化目标不断求解对应的特征值,最终获得满足设计约束和设计目标的频率分布。

    一种基于尺寸链的风扇整体叶盘轴向间隙确定方法

    公开(公告)号:CN115163570A

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202210976231.0

    申请日:2022-08-15

    IPC分类号: F04D29/66

    摘要: 本申请提供了一种基于尺寸链的风扇整体叶盘轴向间隙确定方法,所述方法包括:根据经验公式给定初始轴向轴向间隙,其中,给定的初始轴向轴向间隙需保证激振能量满足要求;开展转子叶片变形分析、静子叶片变形分析、机匣变形分析、喘振载荷变形分析及轴承变形分析,确定所述转子叶片轴向变形量、静子叶片轴向变形量、机匣轴向变形量、喘振载荷轴向变形量及轴承轴向变形量;基于整体叶盘轴向间隙的尺寸链,建立考虑转子叶片变形、静子叶片变形、机匣变形、喘振载荷变形和轴承变形的整体叶盘轴向间隙计算式,根据所述计算式重新计算激振能量,若激振能量满足要求,则获得了整体叶盘轴向间隙;否则重新调整初始轴向间隙并再次计算,直至满足要求。