谢方涛　崔璨　马辉　邦椿

摘要：考虑相邻叶冠之间的接触摩擦作用，将扭形带冠叶片简化为自由端带有集中质量的悬臂梁，冠间接触采用带有迟滞特性的宏观滑移模型模拟，基于Timoshenko梁理论和库仑摩擦定理，提出了一种干摩擦扭形带冠叶片动力学响应的数值求解方法。基于所提方法，分析了叶片安装角和扭角对干摩擦叶片动力学特性的影响，并通过有限元方法验证了求解结果。研究结果表明：随着安装角和扭角的增加，会削弱冠间接触表面的减振效果，但并不会对最优法向接触压力产生影响；并且，相比于有限元方法，所提方法在保证求解精度的情况，具有较高的求解效率。此研究结果能够为旋转扭形叶片冠间阻尼结构的设计和优化提供理论指导。

关键词：干摩擦阻尼；带冠叶片；安装角；黏滞-滑动运动

中图分类号：TH113；0322 文献标志码：A 文章编号：1004-4523（2018）01-0110-08

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2018.01.013

引言

叶片在工作过程中，不可避免地要承受温度、离心和气动等多种动静载荷，叶片易产生高周疲劳破坏。在实际工程应用中，常采用叶冠装置以实现减振目的。带冠叶片干摩擦阻尼减振机理是利用叶冠间初始装配压力和其旋转过程中的回扭力，使叶冠间获得适当的初始法向载荷，并依靠冠间接触面上摩擦耗散振动能量，以减小叶片振动。并且，由于叶冠接触面之间的约束作用，会间接改变叶片的刚度，可以实现对叶片固有频率的调节，避免叶片产生共振。

在国内外现有的研究中，常采用带有迟滞弹簧的宏观滑移摩擦模型的叶片集中参数模型研究叶片在干摩擦阻尼结构下的动力学特性。……