李书明 张永霖

摘要：航空发动机故障种类繁多，转子不平衡故障是典型的振动故障之一，对航空发动机转子进行不平衡故障的仿真分析可以为航空发动机的维修工作提供参考依据。本文针对某型航空发动机转子建立简化模型，运用有限元法进行不平衡故障的仿真分析。研究表明，低压转子或者高压转子上存在不平衡故障时，高压涡轮盘振幅最大，其次为低压涡轮四级轮盘；高压转子和低压转子同时存在不平衡故障时，转子系统各部件振幅显著增大。

关键词：航空发动机；振动故障；不平衡故障；有限元

Keywords：aero-engine；vibration fault；unbalanced fault；finite element

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航空发动机是多系统的部件，具有十分复杂的结构，很多不可控因素的影响使航空发动机故障多发，航空发动机故障研究是一个十分重要的课题[1，2]。其中，转子不平衡故障是航空发动机典型振动故障之一，由于转子质量不平衡引起的振动会引起整个发动机的振动，造成严重危害[3]。转子质量不平衡主要由两个原因引起，一是在加工过程中因材质差异或装配误差等而产生，二是在后续运行或者维修工作中转子出现缺陷、划痕或者磨损等所致[4]。

本文针对某型航空发动机的转子系统建立有限元模型，对其进行不平衡故障的仿真分析，包括低压转子不平衡故障、高压转子不平衡故障和高低压转子同时不平衡故障，以探究转子系统部件的振幅情况。目的是通过不平衡故障分析，了解故障造成的影响，为航空发动机维修工作提供参考依据，对振幅较大位置严格规范工作，尽量减少故障的发生率。……