艾延廷，翟 学，王 志，乔永利

(沈阳航空航天大学 辽宁省数字化工艺仿真与试验技术重点实验室，沈阳 110136)

在工程领域，结构分析的研究对象往往是由众多零件、组件和部件经过装配而形成的机械系统。工程结构装配形式繁多，包括配合连接、螺栓连接、销连接、焊接、胶结、啮合连接等。在对装配体进行模态仿真和动力学分析时，由于结合面处理的技术问题，不得不对分析模型进行简化。如不考虑零件之间的连接配合关系，而是将装配体中的各个零件直接合并为一个整体，认为装配件之间是刚性连接。由于有预载荷的机械装配体(如螺栓法兰连接)的接触表面存在接触应力，不同的接触应力和接触面粗糙度，使接触面间形成分布不均匀的法向接触刚度，会对整个装配体的振动模态产生影响。刚性连结假设不能正确反映装配结构间的连接刚度和阻尼，其动力学特性计算结果往往与实际情况相差很大，无法实际应用。本文的研究起源于对航空发动机盘式拉杆转子各轮盘之间以及盘轴间的连接刚度对发动机转子的轴向和横向振动模态影响的分析。该方面的研究主要方法有两种，一是模态实验［1］，二是对部件做集中参数处理后通过键合图法［2-3］或有限元法［4-5］进行数值计算。随着发动机转子以及整机结构设计技术的发展，要求在设计初期即进行转子和整机的有限元建模，进而通过仿真实现其动力学优化设计。文献［1］提出的方法是对设计并加工出的实物模型进行实验模态分析，因而无法在设计之初进行模态计算与分析;文献［2-3］使用的键合图法与轮盘等结构的有限元模型无法联合使用。……