《含套齒聯軸器局部非線性的轉子系統動力學特性研究》是依託大連理工大學,由趙廣擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：含套齒聯軸器局部非線性的轉子系統動力學特性研究
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙廣
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對聯軸器局部非線性轉子系統的動力學問題，採用理論解析為主，輔以數值模擬手段，建立考慮區間特徵，以嚙合和接觸為核心的套齒聯軸器非線性動力學模型，在此基礎上分析特徵參數對聯軸器力學特性的影響規律。研究含有套齒聯軸器局部非線性轉子系統的建模方法，分析該類轉子系統的共振特性、特徵參數對非線性回響和穩定性的影響。開展實驗研究實現建模的實驗數據支持、非線性現象的實驗重現、理論結果的實驗驗證。研究方法和結果通過實際發動機低壓轉子-套齒聯軸器結構進行檢驗，從而形成針對聯軸器局部非線性轉子系統動力學的一套理論分析方法，該理論方法有助於指導以發動機為代表的旋轉機械的設計、軸系的穩定性分析、非線性振動控制。
結題摘要
以航空發動機低壓轉子系統採用套齒聯軸器連線風扇轉子和低壓渦輪轉子，套齒聯軸器由於自身採用套齒曲面接觸傳扭、圓柱定位面曲面接觸定心，必然導致接觸的非線性問題；此外在不對中、接觸不對稱、不平衡過大等條件下會出現複雜的非線性激勵，影響到整個轉子系統，使其具有豐富的非線性振動行為。 針對聯軸器局部非線性轉子系統的動力學問題，採用理論解析為主，輔以數值模擬手段，結合充分的實驗驗證的研究方法；分別研究了套齒聯軸器中曲面接觸剛度模型、套齒聯軸器傳扭彈塑性接觸模型，套齒聯軸器嚙合動力學模型，揭示了套齒聯軸器接觸動力學及其非線性產生機理。研究了套齒聯軸器連線轉子系統的解析建模方法，不對中建模與求解方法，並獲得了其轉子系統的解析動力學特性。 分別搭建了接觸剛度測試實驗台、套齒聯軸器剛度測試實驗台、套齒/花鍵嚙合動力學實驗台、套齒聯軸器-轉子系統動力學實驗台，並針對這四個實驗台開展豐富的實驗研究工作，獲得了粗糙表面接觸剛度特性、套齒聯軸器連線剛度、套齒動力學特性、套齒聯軸器-轉子系統非線性動力學特性。 獲得了套齒曲面接觸、圓柱定位面彈塑性接觸剛度模型和接觸特性，套齒聯軸器局部非線性的建模方法，套齒聯軸器連線的低壓轉子系統及其不對中解析建模方法，及其轉子系統非線性動力學特性。從而形成針對接觸或嚙合傳遞動力的彈塑性接觸理論、局部連線非線性轉子系統動力學的一套理論分析方法，該理論方法有助於指導以發動機為代表的旋轉機械的設計、軸系的穩定性分析、非線性振動控制。 本項目研究結果對於航空套齒聯軸器、花鍵的振動分析與振動控制，不對中及振動導致的磨損與可靠性控制，提供了理論與實驗依據。研究結果所獲得的套齒振動特性、不對中對振動與磨損的影響，申請了多項中國發明專利，為瀋陽航空發動機設計研究所傳動與潤滑室（五室）所採用，用於花鍵振動與磨損排故、航空套齒/花鍵設計.
