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航空发动机不对中转子动力学仿真研究

2018-04-10陈湃

中国科技博览 2018年13期

[摘 要]旋转机械是从工业革命以后逐渐兴起且被越来越广泛使用的一种机械,随着对旋转机械的不断研究,這种机械已经在大型工业中必不可少,在航空航天设备上,尤其是民用航空发动机也被广泛使用。本文通过以下几方面研究转子动力学相关问题:简单介绍民用航空发动机转子动力学的理论机制,给出基本的转子动力学理论公式;根据转子系统经常出现的故障,设计一种兼具不对中和碰摩两种故障测试的实验台;利用matlab分析含联轴器和含联轴器综合不对中双跨转子-滑动轴承系统碰摩分析。

[关键词]转子系统;滑动轴承;联轴器综合不对中;动力学非线性。

中图分类号:V263.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)13-0110-01

1 航空发动机转子动力系统理论研究基础

1.1 动力学数值计算方法

转子动力学的数值计算方法到目前为止,比较成熟且被普遍使用的方法有:Euler法,Admas线性多步法。本文求解转子系统的二阶常微分方程组是用的四阶-五阶变步长Runge-Kutta算法,求解公式为:

(1-1)

其中,在t=t+nh处的第n个因变量值是yn,h为积分步长。

1.2 模型的研究

从最早由Jeffcott提出的简单转子模型作为转子动力学模型至今,人们已经将此模型不断改进,加入更多不同的耦合方式,从而得到更多的耦合模型用以研究,来不断克服在实际问题中出现的耦合故障问题。如现在已经使用的多跨度双转子模型,转子不对中模型等等。

1.3 转子动力学故障类型

(1)平行不对中模型

当两个联轴器不在同一水平线,它们相互平行却保持一定的距离,此时称为平行不对中。……

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