基于结构声强法的机匣振动能量传递特性

摘要：

为了分析在转子不平衡力激励作用下机匣上纵波、剪切波、扭转波以及弯曲波所携带的瞬态与稳态振动能量的分布规律和传递特性,将结构声强法拓展成矩阵的形式应用到航空发动机领域.建立了转子不平衡力作用下的双转子-支承-机匣耦合模型,通过由有限元工具和自编译程序组建的计算系统,求解并可视化了在高低压转子不平衡力激励作用下机匣瞬态与稳态的总结构声强场以及不同类型振动波的结构声强场.此外,通过运动方程推导并分析了结构声强与结构振动特性之间的内在物理关系.结果 表明,机匣上纵波振动能量穿过法兰边后沿其周向传递,而剪切波和扭转波所携带的振动能量则可以穿过法兰边沿机匣轴向传递;支板上的振动能量首先以弯曲波的形式传递到机匣上,振动能量在机匣上沿主要路径传递过程中会发生不同类型振动波相互转换的现象;结构声强通过结构的动能变化率、应变能变化率以及阻尼耗散等能量参数与结构振动特性产生内在物理联系,对结构振动的控制本质上就是对振动能量流的控制.研究结论可为航空发动机机匣以及整机减振提供一定理论指导.

关键词：机匣、结构声强法、振动波、振动能量、传递特性、整机减振

所属期刊栏目：40

分类号：V231.92(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家重点研发计划2016YFB0901402;国家自然科学基金51776198

在线出版日期：2019-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：215-231