高速轉子系統支承結構及力學特性設計方法
摘要：針對航空發動機高速轉子系統支承結構及力學特性設計問題,開展支承結構約束特性(支點位置和支承剛度)對轉子系統剛度及轉子動力學特性的影響分析,建立轉子支承結構約束特性與轉子力學特性關聯力學模型。通過對轉子系統支承結構特征參數與剛度特性、振動特性等力學特性的關聯性分析,定量描述了轉子支承約束特征及慣性載荷對轉子系統動力學特性的影響規律,在此基礎上,提出了基于轉子變形控制的支承約束特性與轉子力學特性一體化設計方法。仿真計算結果表明:對于高速轉子系統可以通過對支點位置及支承約束剛度的設計,調整轉子彎曲變形和臨界轉速的分布特征,使其在通過或靠近彎曲振型臨界轉速的高轉速工作狀態下,具有足夠的安全裕度。這種通過結構特征參數的變化,優化轉子系統力學特性的方法,對航空發動機總體結構布局及動力學設計具有重要的工程參考價值。
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