洪 杰 杨 鑫 陈璐璐 张大义

(北京航空航天大学 能源与动力工程学院，北京100191)

叶片属于航空发动机的重要件或关键件，是发动机易出故障的零件，尤其是涡轮转子叶片.发动机在整个工作包线内工作时，叶片完全不发生共振是不可能的，只有通过合理设计和装配控制保证在主要工作状态下不发生足以引起高循环疲劳破坏的有害共振.因此，目前在大多数现代发动机的低压涡轮采用了带冠叶片［1］，其中锯齿形叶冠由于工作间隙易于控制，阻尼效果较好，得到了广泛应用［2］.

在叶冠设计中，过去一直沿用预扭设计方法［3－5］，忽略叶冠工作面具体接触状态，以主要的力学参数，分析带冠叶片的整体动力学特性.这种方法适用于初步设计阶段，根据整体力学性能要求，快速选定叶冠结构参数，但难以详细地反映出叶冠接触面的工作状态，当接触面接触应力过大时，计算结果不够准确.此外，对现有设计参数下的叶冠结构无法进行准确的阻尼评估，进而更难以对不满足要求的叶冠结构提出具体的改进设计方法.

本文提出基于接触状态的锯齿形叶冠阻尼设计方法，并针对某型带冠涡轮叶片进行了阻尼评估与改进设计.从计算分析过程中可以看到，接触状态的提出为分析叶冠阻尼和设计叶冠结构提供了新的途径和方法，能够更清楚、直观、准确地体现叶冠工作过程中的实际接触情况和受力状态.

1 基于接触状态的设计方法

1.1 接触……

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