航空發動機葉盤結構流體激勵耦合振動

《航空發動機葉盤結構流體激勵耦合振動》是2017年1月國防工業出版社出版的圖書，作者是王建軍、李其漢。

基本介紹

• 中文名：航空發動機葉盤結構流體激勵耦合振動
• 作者：王建軍、李其漢
• 出版時間：2017年1月
• 出版社：國防工業出版社
• 頁數：288 頁
• ISBN：9787118107845
• 定價：98 元
• 開本：16 開
• 裝幀：精裝

內容簡介

葉盤結構是航空發動機和燃氣輪機的關鍵部件，其振動特性分析一直是系統結構完整性和可靠性研究中的重要問題。《航空發動機葉盤結構流體激勵耦合振動》全面系統闡述了葉盤結構在諧調和失諧情況下回響分析的理論方法和套用，包括葉盤結構回響分析算法、葉盤結構模態和回響特性分析、流體激勵下葉盤結構回響特性分析、流體激勵和結構雙重失諧對葉盤結構動態特性的影響，以及旋轉效應對葉盤結構動態特性的影響等主要內容。

《航空發動機葉盤結構流體激勵耦合振動》可供航空發動機、燃氣輪機等科研、製造的研究院所與企業的研究人員和工程技術人員參考，同時可作為航空宇航推進理論與工程、飛行器動力工程、動力機械等專業的高年級本科生和研究生葉盤轉子動力學的教學參考書，也可以作為工程力學、機械結構等學科研究複雜結構振動問題的參考。

圖書目錄

第1章 概述

1．1 航空發動機葉盤結構振動與失諧振動局部化

1．1．1 葉盤結構振動與失諧振動局部化

1．1．2 葉盤共振和振動回響評價問題

1．2 葉盤的結構動力學建模技術

1．2．1 葉盤結構振動分析模型

1．2．2 失諧的模擬技術

1．3 葉盤結構的流固耦合分析

1．3．1 葉盤結構的流固耦合問題

1．3．2 葉盤結構流體激勵的模擬

1．3．3 葉盤結構的流固耦合方式

1．4 流體失諧設計與雙重失諧振動問題

1．4．1 流體失諧設計問題

1．4．2 雙重失諧葉盤結構流體激勵振動問題

1．5 結構振動方程代數動力算法

1．6 科氏力對葉盤結構振動特性的影響

1．7 本書的主要內容和特點

第2章 整體葉盤結構振動回響求解方法

2．1 引言

2．2 振型疊加法

2．3 激勵疊加法

2．4 基於時間差分的直接積分法

2．4．1 算法比較

2．4．2 Newmark法

2．4．3 廣義α法

2．5 精細積分法

2．6 常用算法比較

2．6．1 共振狀態

2．6．2 非共振狀態

2．7 本章小結

第3章 基於模型雙重減縮的失諧葉盤時域回響求解方法

3．1 引言

3．2 失諧葉盤結構有限元模型的雙重減縮基本原理

3．2．1 靜力減縮原理

3．2．2 模態減縮原理

3．3 精細積分時域求解方法

3．4 板狀葉盤結構分析實例

3．4．1 分析模型和模態特性

3．4．2 靜力減縮-精細積分法的數值結果

3．4．3 模態減縮-精細積分法的數值結果

3．4．4 模型雙重減縮（DRARM）的數值結果

3．4．5 DRARM的數值效率

3．5 典型工程葉盤結構分析實例

3．6 本章小結

第4章 整體葉盤結構振動回響分析的代數動力算法

4．1 引言

4．2 代數動力算法基本格式

4．3 基於Krylov子空間的算法

4．3．1 標準Krylov子空間方法

4．3．2 重開始的Krylov子空間法

4．3．3 重開始Krylov子空間法的算法實現

4．4 基於多項式插值的算法

4．4．1 插值方法計算矩陣函式的基本思路

4．4．2 ReLPM方法及其實現過程

4．4．3 ReLPM方法的算法實現

4．5 代數動力算法在結構動力學方程時域求解中的套用及其改進

4．5．1 代數動力算法在結構動力學方程求解中的套用流程

4．5．2 穩定性問題

4．5．3 精度和效率問題

4．5．4 算法的改進措施

4．6 數值算例

4.6.1懸臂板分析實例和算法特點

4.6.2葉盤結構分析實例和算法特點

4.6.3關於算法效率的說明

4.7本章小結

第5章基於周期性的葉盤結構振動瞬態回響計算方法

5.1引言

5.2基於扇區描述的葉盤結構振動方程的建立

5.2.1葉盤結構振動方程及其約化

5.2.2激勵轉換

5.3諧調葉盤結構瞬態回響求解流程

5.3.1系統矩陣的獲取

5.3.2諧調葉盤結構運動方程的求解流程

5.4失諧葉盤結構建模和振動方程的求解流程

5.4.1失諧葉盤運動方程的建立

5.4.2失諧葉盤的求解策略和求解流程

5.5基於周期對稱性的模態減縮方法

5.5.1扇區模型的模態減縮

5.5.2周期對稱模型模態減縮方法的計算流程

5.6代數動力算法在扇區模型中的套用

5.7諧調和失諧葉盤結構瞬態回響分析實例

5.7.1諧調葉盤

5.7.2失諧葉盤結構瞬態回響分析實例

5.8本章小結

第6章諧調和失諧葉盤模擬與振動特性分析

6.1引言

6.2葉盤結構模型和載荷模擬

6.3諧調葉盤結構模態和回響特性

6.3.1諧調葉盤結構模態特性

6.3.2諧調葉盤結構頻率回響特性

6.4葉片失諧與模擬方法

6.4.1基於彈性模量模擬的葉片失諧形式

6.4.2葉片幾何型面的失諧模擬

6.5振動回響局部化的定量描述方法

6.6隨機失諧葉盤結構的機率回響特性

6.6.1機率回響分析步驟

6.6.2振動回響局部化機率特性

6.6.3失諧程度與葉片振動頻率回響特性

6.7人為失諧葉盤結構的頻率回響特性

6.7.1人為失諧對諧調葉盤結構回響特性的影響

6.7.2人為失諧對隨機失諧葉盤結構回響特性的影響

6.8錯頻葉盤結構的機率回響特性

6.8.1葉片錯頻及其機率特性

6.8.2錯頻葉片頻差對葉盤機率振動回響局部化的影響

6.8.3錯頻葉片頻差對葉盤葉片機率振動回響特性的影響

6.9本章小結

第7章流體激勵葉盤結構耦合振動回響分析

7.1引言

7.2葉盤結構流體激勵振動回響分析方法

7.3典型葉盤激勵流場及其激勵特性分析

7.3.1三維非定常流場分析與流場激勵特性

7.3.2葉片表面壓強幅值分布

7.3.3激勵節徑階次分析

7.4典型葉盤結構模態特性

7.4.1諧調葉盤模態特性

7.4.2葉盤的失諧模擬

7.4.3失諧葉盤模態特性

7.5流體激勵下葉盤結構頻率回響分析

7.5.1諧調葉盤頻率回響分析

7.5.2失諧葉盤頻率回響分析

7.5.3模態局部化和回響局部化的關係

7.6流體激勵下葉盤結構時域回響分析

7.6.1關於流體激勵下葉盤時域回響計算方法的比較

7.6.2流體激勵下諧調葉盤非共振狀態回響分析

7.6.3流體激勵下諧調葉盤共振狀態回響分析

7.6.4流體激勵下失諧葉盤時域回響分析

7.7抑制失諧回響的幾種措施

7.8本章小結

第8章流體激勵葉盤結構雙重失諧激勵原理和特性分析

8.1引言

8.2流體激勵葉盤結構的節徑譜和共振問題

8.2.1葉盤結構節徑譜

8.2.2流體激勵節徑譜

8.2.3葉盤結構共振條件的空間“節徑譜”

8.2.4流體激勵葉盤結構共振問題

8.3諧調與設計失諧流體激勵分析

8.4結構諧調與失諧葉盤模態頻率特性和振型節徑特性

8.4.1諧調葉盤結構與模態特性

8.4.2葉盤結構的失諧與模態特性

8.5諧調與設計失諧流體激勵頻率特性和空間節徑特性

8.5.1典型靜子葉片的諧調和失諧分布設計

8.5.2靜子葉片諧調分布的流體激勵特性

8.5.3靜子葉片失諧分布設計的流體激勵特性

8.6本章小結

第9章諧調和失諧流場與流體激勵特性分析

9.1引言

9.2諧調與設計失諧流體準三維流體動力學計算分析

9.2.1兩級全環流體動力學計算模型

9.2.2典型流場的流體動力學基本特性

9.3典型諧調非定常流場的激勵特性

9.3.1諧調流體頻域激勵特性

9.3.2諧調流體空間激勵特性

9.4典型流體失諧分布A非定常流場的激勵特性

9.4.1流體失諧分布A激勵頻域分析

9.4.2流體失諧分布A激勵空間分析

9.5典型流體失諧分布B非定常流場的激勵特性

9.5.1流體失諧分布B激勵頻域分析

9.5.2流體失諧分布B激勵空間分析

9.6本章小結

第10章雙重失諧流體激勵葉盤結構振動回響特性分析

10.1引言

10.2諧調流體激勵下諧調葉盤結構振動回響特性

10.2.1模擬流體激勵下葉盤振動回響

10.2.2典型流體激勵下葉盤振動回響

10.3諧調流體激勵的失諧葉盤結構振動回響特性

10.3.1模擬流體激勵的失諧葉盤振動回響

10.3.2典型流體激勵的失諧葉盤振動回響

10.4失諧流體激勵下諧調葉盤結構振動回響特性

10.4.1模擬流體失諧分布激勵下諧調葉盤振動回響特性

10.4.2典型流體失諧分布激勵下諧調葉盤振動回響特性

10.5模擬激勵雙重失諧葉盤振動回響特性

10.5.1失諧流體激勵的結構失諧模式Ⅰ葉盤振動回響特性

10.5.2失諧流體激勵的結構失諧模式Ⅱ葉盤振動回響特性

10.5.3模擬失諧流體激勵下結構失諧模式Ⅲ葉盤瞬態回響特性

10.6典型流體激勵雙重失諧葉盤振動回響特性

10.6.1典型失諧流體激勵的結構失諧模式 Ⅰ 葉盤振動回響特性

10.6.2典型失諧流體激勵的結構失諧模式 Ⅱ 葉盤振動回響特性

10.6.3典型失諧流體激勵的結構失諧模式 Ⅲ 葉盤振動回響特性

10.7諧調與設計失諧流體激勵下葉盤的機率回響特性

10.7.1諧調流體激勵下結構失諧葉盤的機率回響特性

10.7.2失諧流體激勵下結構失諧葉盤的機率回響特性

10.8本章小結

第11章考慮陀螺效應的諧調和失諧葉盤結構振動特性

11.1引言

11.2旋轉葉盤結構振動方程和分析

11.2.1轉動系統慣性力分析

11.2.2考慮旋轉效應的結構有限元方程

11.2.3旋轉葉盤振動方程

11.2.4典型葉盤結構有限元模型和分析方法

11.3旋轉效應下諧調葉盤結構模態特性

11.3.1離心力對諧調葉盤模態特性的影響

11.3.2科氏力對諧調葉盤模態特性的影響

11.3.3離心力和科氏力共同作用的諧調葉盤模態特性

11.4旋轉效應下失諧葉盤結構模態特性

11.4.1不同轉速下離心力對失諧葉盤模態特性的影響

11.4.2離心力和科氏力共同作用下失諧葉盤模態特性

11.5旋轉效應下諧調葉盤結構頻率回響特性

11.5.1工作轉速下諧調葉盤的頻率回響特性

11.5.2半工作轉速下諧調葉盤的頻率回響特性

11.6旋轉效應下失諧葉盤結構頻率回響特性

11.6.1工作轉速下失諧葉盤的頻率回響特性

11.6.2半工作轉速下失諧葉盤的頻率回響特性

11.6.3不同失諧模式的葉盤頻率回響特性

11.7本章小結

第12章基於失諧設計的典型葉盤振動回響抑制

12.1引言

12.2有限元模型與激勵載荷

12.2.1模型和失諧模擬

12.2.2激勵載荷

12.3典型頻率範圍階次激勵頻率回響特性

12.3.1頻率範圍1的頻率回響特性

12.3.2頻率範圍2的頻率回響特性

12.4實驗狀態頻率回響特性數值模擬

12.5給定激勵頻率的葉盤結構頻率回響特性

12.5.1第1組頻率激勵的頻率回響

12.5.2第2組頻率激勵的頻率回響

12.5.3第3組頻率激勵的頻率回響

12.6本章小結

參考文獻