《旋轉結構件模型試驗的動力學相似理論及其套用研究》是依託東北大學，由羅忠擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：旋轉結構件模型試驗的動力學相似理論及其套用研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：羅忠
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
轉子葉片、轉盤和轉鼓等旋轉結構件是旋轉機械中的關鍵部件，由於其安全可靠性要求高、承載情況複雜，旋轉態下結構件的動力學問題很大程度上必須通過物理試驗來研究。然而在工程實際中，直接採用全尺寸試驗往往由於幾何尺寸、轉台動力、試驗難度和試驗成本等問題，考慮採用縮尺的模型試驗。本課題以建立轉子葉片、轉盤和轉鼓等旋轉結構件的動力學相似設計理論為目標，解決由旋轉結構件的相似模型試驗來有效物理模擬動力學特性及回響過程、再現原型的典型故障特徵、再由模型試驗結果反推原型的動力學參數和特徵等關鍵問題。本項目以理論研究和試驗相結合為手段，以航空發動機等典型旋轉機械的轉子葉片、轉盤和轉鼓為對象，通過解析分析、有限元模擬最佳化和試驗驗證，進行旋轉結構件的動力學相似設計理論研究，即有效的建立模型與原型間結構參數、材料參數、載荷條件和邊界條件的比例映射關係，採用畸變修正解決實際模型不完全相似的問題，並在工程實際中加以套用。
結題摘要
項目以航空發動機典型結構件，即葉片、鼓筒和彈性轉盤為研究對象，重點研究其試驗模型的動力學相似設計理論、振動特性敏感性分析和適用區間確定方法。執行期內，嚴格按照計畫書規定的研究內容和節點開展工作，主要取得了5項成果：（1）獲得了考慮旋轉效應的典型結構件動力學相似關係；（2）基於動力學相似關係，對結構和材料參數敏感性分析方法進行了研究，掌握了預測原型固有特性和回響的設計方法；（3）創新性地開展了典型結構件動力學相似試驗模型的幾何適用區間的研究，並開發了相關軟體；（4）研究發現了不同模態下的畸變相似關係有所不同的變化規律，為實現對原型動力學特性的精確預測提供了重要理論基礎；（5）建立了一套多功能試驗台，進行了試驗研究，並將理論計算結果、有限元仿真結果和試驗結果進行了對照和確認。項目還對滾動軸承和彈性支承轉子系統進行了動力學相似理論分析和研究，研究成果為解決複雜轉子-支承系統模型試驗台的動力學相似設計提供了依據。共發表學術論文（包括錄用）34 篇，獲得軟體著作權登記3項、申請發明專利5項，培養碩士生7名。
