| 复杂时变激励下失谐叶盘瞬态强迫响应分析 |
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| 引用本文： | 敬彤,臧朝平,张涛,Yevgen Pavlovich PETROV. 复杂时变激励下失谐叶盘瞬态强迫响应分析[J]. 航空学报, 2021, 42(9): 224529-224529. DOI: 10.7527/S1000-6893.2021.24529 |
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| 作者姓名： | 敬彤 臧朝平 张涛 Yevgen Pavlovich PETROV |
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| 作者单位： | 南京航空航天大学 能源与动力学院,南京 210016;中国航空发动机集团有限公司 中国燃气涡轮研究院,成都 610500;英国萨塞克斯大学,伦敦 BN19RH |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（12072146）；国家自然科学基金委员会与中国工程物理研究院联合基金（U1730129） |
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| 摘 要： | 提出一种高效的失谐叶盘瞬态强迫响应分析方法，不同于传统的数值积分方法，该方法推导出瞬态强迫响应的解析表达式，能更为高效地预测失谐叶盘的瞬态强迫响应。首先，对叶盘的高保真有限元模型进行减缩建模，在精确地描述叶盘结构的动力学特性的前提下，极大的减少了模型的自由度数目。其次，模拟加速旋转的涡轮叶盘经过复杂流场时叶片表面上的气动载荷，并建立叶盘固有频率和振型随转速变化的数学函数；通过共振分析确定叶盘共振的转速区间并分析引起共振的激励阶次成分。最后，计算了不同旋转加速度和阻尼下叶盘的瞬态强迫响应，并对叶盘的失谐幅值放大因子进行研究。应用本办法对某86个叶片的涡轮叶盘进行了数值分析，结果表明，相同阻尼水平下，叶盘的瞬态强迫响应幅值随旋转加速度增加而降低，失谐幅值放大因子在瞬态条件下大于稳态条件下，最高可达30%。
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| 关 键 词： | 失谐叶盘 减缩建模 瞬态强迫响应 复杂激励 变转速 |
| 收稿时间： | 2020-07-11 |
| 修稿时间： | 2020-08-19 |
Transient forced response analysis of mistuned bladed disks under complex time-varying excitation |
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| JING Tong,ZANG Chaoping,ZHANG Tao,Yevgen Pavlorich PETROV. Transient forced response analysis of mistuned bladed disks under complex time-varying excitation[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2021, 42(9): 224529-224529. DOI: 10.7527/S1000-6893.2021.24529 |
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| Authors: | JING Tong ZANG Chaoping ZHANG Tao Yevgen Pavlorich PETROV |
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| Affiliation: | 1. College of Aerospace Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China;2. China Gas Turbine Establishment, Aero-Engine Corporation of China, Chendu 610500, China;3. University of Sussex, London BN1 9RH, United Kingdom |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | mistuned bladed disks reduced-order modeling transient forced response complex excitation varying rotation speeds |
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