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分布式失谐对整体叶盘固有模态的影响

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囤1整佐叶盘及叶片编号图2叶盘系统的一个扇区图3叶盘系统二节经时的振型和各叶片规格化位移

将整体叶盘沿圆周方re-戈,J分成29个扇区(图2),每个扇区为2n/29弧度。应用一个扇区来进行谐调系统的固有特性分析,计算结果的一部分列于表l,其中m代表节径数(共有0,1,2,..,14阶),n代表叶片的振型阶数,f代表系统的耦合振动频率。

表1:整体叶盘的部分固有频率(Hz)

心.01(重频)2(重频)3(重额)4(重频)5(重频)6(重频)14(重频)备注

1(叶片一弯)1963li949l193981979719824198351984519875轮盘不动1(叶片一弯)488133445429239619276418l643766447364698轮盘振动2(叶片一扭)6302.4642836445767417882088945l8978290272轮盘不动经分析计算结果得知,叶盘系统振动中,不仅有时片和轮盘的振动,还出现了盘片的耦台振动。盘片耦合振动以叶片振动为主,并且叶片各阶振动的形式、出现的顺序都与单叶片相同,考虑到盘体柔性的影响,频率比单叶片根部固支的同振型要低。谐调叶盘系统节圆、节径特征明显,轮盘的轮缘上出现节点,节点个数均为偶数,节点数目从0递增到28,在节点处的叶片振动最弱,距离节点越远的叶片振幅越大。图3给出了本文所用模型二节径下的振型图和各叶片经规格化后的位移图4(横坐标表示叶片编号,纵坐标表示叶片的规格化位移)。

由于该叶盘系统的轮盘部分壁薄且轴向较长,导致轮盘的一、二阶弯曲刚度比零阶弯曲刚度小,因此出现了表1中0节径的低阶频率比1、2节径的低阶频率高,1节径的低阶频率比2节径低阶频率高的现象。但具备周期对称结构的主要特征,总节径数符合公式

fN/2—1当Ⅳ为偶数时…

m21(Ⅳ一1)/2当Ⅳ为奇数时¨’其中,m为节径数

Ⅳ为叶盘系统叶片个数

3.失谐分析

31失谐因素的确定

材料的不同匹次、加工工艺、使用磨损不均匀等均会造成叶盘系统的失谐,失谐带来局部化问题。人们从探求失谐分布形式对系统响应的影响入手,模拟了大量的失谐形式,经过

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