王艾伦，陈金波

(1.中南大学 现代复杂装备设计与极端制造教育部重点实验室，长沙 410083;2.中南大学 机电工程学院，长沙 410083)

现代燃气轮机转子的结构形式以拉杆转子为主，通过拉杆预紧力将各级叶盘结构组合成转子［1］。组成转子的各级叶盘结构通常为周期谐调的，叶盘系统中的各叶片性质相同，系统的模态振型沿圆周均匀分布。谐调叶盘会产生频率转向现象，即系统特征频率轨迹随着系统某些特性参数变化时先汇聚但不交叉，然后再分离的现象。实际叶盘系统中，由于加工、磨损等因素的影响，叶片间的性质难免存在较小的差异(称之为失谐)。失谐导致周期结构系统模态产生局部化现象［2］，这是叶片产生高周疲劳破坏的主要原因［3］。叶盘结构对失谐的敏感性很大程度上受频率转向特性的影响［4］。以往对失谐叶盘系统的研究中，很多学者采用的模型为孤立的单级叶盘模型，模型边界不能充分体现相邻级叶盘的作用，研究结论不能精确反映叶盘系统的频率转向特性。拉杆转子各级轮盘间通过拉杆预紧存在的接触耦合对叶盘结构的频率转向特性有着重要影响，建立更为精确的叶盘系统模型，研究级间接触耦合作用下叶盘系统的振动特性是十分必要的。

Ewins等［5］的研究表明，结构失谐能造成谐调叶盘的重特征值分裂，使模态振型出现局部化现象。Wei等［6］研究了叶盘系统参数对模态局部化的影响规律。Kenyon等［7］研究发现，频率转向区中的系统模态高度密集，增加了叶盘系统对失谐的敏感性。……