王艾伦 李 林

中南大学现代复杂设备设计与极端制造教育部重点实验室,长沙,410083

考虑控制电路失谐的叶盘结构振动控制研究

王艾伦 李 林

中南大学现代复杂设备设计与极端制造教育部重点实验室,长沙,410083

以适用于多能域系统建模的功率键合图为工具,建立了叶盘结构与压电回路耦合动力学模型,研究了电路参数失谐对叶盘结构振动特性的影响规律,并进行了验证。研究结果表明:控制电路失谐会使叶盘结构的动力学特性受到影响,且其影响大小与失谐支路离失谐叶片的距离有关,距离越远影响越小;在同一支路的各个参数中,电阻失谐对叶盘结构的最大振幅影响最大,电容失谐不影响叶盘最大振幅。此外,研究发现:控制电路失谐不一定会加剧叶盘结构振动局部化,在某些电路失谐模式下,叶盘结构振动局部化程度反而减小,说明谐调压电循环周期电路对失谐叶盘结构振动的控制效果并非最佳,而设计适当失谐的压电控制电路反而能得到更好的振动控制效果。

叶盘结构;振动主动控制;压电回路;失谐

0 引言

叶盘结构是典型的循环周期结构,由于加工误差及不均匀磨损等原因,叶片的外形、质量和刚度等结构参数不可避免地存在着差异,这种差异称为失谐。失谐会导致叶盘结构的模态振型沿周向分布不均,某些叶片模态将远大于其他叶片模态,即振动局部化[1],这将造成少数叶片在共振区内的振动应力过大,从而大大增加了叶盘结构高周循环疲劳破坏的风险[2]。……