【摘 要】
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自带冠叶盘是汽轮机、燃气轮机及航空发动机中常见的叶盘结构,它具有减振效果好、方便安装与维修、制造精度要求较低等诸多优点,是未来叶盘结构发展的方向,但目前对于自带冠
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自带冠叶盘是汽轮机、燃气轮机及航空发动机中常见的叶盘结构,它具有减振效果好、方便安装与维修、制造精度要求较低等诸多优点,是未来叶盘结构发展的方向,但目前对于自带冠叶盘振动特性的研究还不够全面,因此,本文建立了自带冠叶盘结构模型,系统地分析了自带冠叶盘结构的振动局部化问题。首先,基于有限元模型,对比自带冠叶盘结构与自由叶盘结构的固有频率特性和模态振型,发现两者在振动特性方面有许多不同之处,尤其是其振动能量的传递方式不同。针对失谐自带冠叶盘系统振动局部化较难识别这一问题,提出将应变模态用于振动局部化问题研究的设想,对比分析了基于应变模态和基于位移模态的振动局部化因子。其次,基于不同叶间耦合形式的叶盘系统连续参数模型,通过对比分析谐调和随机失谐下自带冠叶盘结构与自由叶盘结构的振动响应特性,从机理上揭示了自带冠叶盘结构的非线性振动特征;此外仿真分析了不同摩擦系数和激振力频率对自带冠叶盘结构受迫响应的影响。最后,结合工程实际提出了力失谐问题,揭示了力失谐的机理及其对循环周期结构振动响应特性的影响规律;并将力失谐问题拓展到自带冠叶盘结构,分析了力失谐对自带冠叶盘结构振动响应局部化的影响规律。本文的研究结论一方面完善了循环周期结构失谐问题的研究内容,另一方面发展了叶盘结构的振动局部化理论,为汽轮机、燃气轮机及航空发动机的设计、制造和装配提供了一定的理论支持。
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