不同边界条件下高速旋转带篦齿薄壁短圆柱壳的行波共振特性研究

摘要：

基于传递矩阵法研究了不同边界条件下高速旋转带周向篦齿薄壁短圆柱壳构件的行波共振特性.基于Love壳体理论,考虑离心力、科氏力和惯性力的影响,建立了旋转态薄壁圆柱壳的振动微分方程;引入传递矩阵法,通过壳体子段间的状态向量推导得到了整体结构的传递矩阵关系式;在简支-简支、固支-固支、固支-简支、固支-自由和简支-自由五种边界条件下,通过高精度的精细积分法进行求解,得到了构件的行波共振特性.算例结果表明,在固支-自由边界条件下第1阶模态振动发生在(1,3)阶,而在其它边界条件下第1阶模态振动发生在(1,4)阶,而且边界条件不同时前六阶模态分布规律也不同,但均以周向模态的振动为主;在3×104 r/min转速范围内,随着转速的逐渐增加,由于科氏力作用引起后行波频率大于前行波频率;同时,不同的边界条件对共振特性的影响不同,在工作转速附近行波频率线与激振频率线K=1或K=2相交,出现了共振裕度小于10％的共振转速点,共振裕度数值越小越容易引起对应阶次的共振,应采取措施避免共振现象的发生.

关键词：高速旋转、薄壁短圆柱壳、周向篦齿、边界条件、行波共振

所属期刊栏目：37

分类号：O326;TH113.1(振动理论)

资助基金：辽宁省博士科研启动基金201601295;辽宁省教育厅自由探索重点项目2016TSZD07;辽宁科技大学优秀人才项目

在线出版日期：2018-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：20-26,56