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基于接触状态分析的叶冠阻尼评估与改进设计

2012年 5月 北 京 航 空 航 天 大 学 学 报 Mav 2012 第38卷 第5期 JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics Vo1.38 NO.5 基于接触状态分析的叶冠阻尼评估与改进设计 洪 杰 杨 鑫 陈璐璐 张大义 (北京航空航天大学 能源与动力工程学 院,北京 100191) 摘 要 :采用基于接触状态分析 的干摩擦 阻尼结构设计方法,针对某型带冠涡轮叶 片进行 了阻尼评估与改进设计.接触状态包括接触形式和接触参数,通过接触形式从结构上判 断结构设计的合理性;通过接触参数从力学性能上评价 叶冠的阻尼效果.对 叶片的动力特性、 接触状态和振动响应进行综合评估分析,找 出叶冠结构设计不足之处,并指 出具体 的改进措 施 ,使叶冠的接触状态及振动响应得到一定的改善,并找到叶冠弦宽稳定工作范围.接触状态 能够细致反映出叶冠工作状态下真实的接触情况,为叶冠结构设计和 阻尼效果判定提供 了更 准确、详尽的参考依据. 关 键 词:干摩擦阻尼;锯齿形叶冠 ;接触状态;阻尼评估;改进设计 中图分类号:V231.92 文献标识码:A 文 章 编 号 :1001.5965(2012)05-0681.07 Dampingassessmentand improvingdesign ofbladeshrouds based oncontactstates HongJie YangXin ChenLulu ZhangDayi (SchoolofJetPropulsion,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing100191,China) Abstract:Dampingassessmentandimprovingdesignofacertaintypeofshroudedbladeswereconducted byapplyingthedampingdesignmethod ofsawtooth shroud based on contactstates.Contactstatesincluded contactformsandcontactparameters,inwhichcontactformscouldbeusedtojudgetherationalityofstructure design;whilecontactparameterscouldbeappliedtoevaluatethedampingeffectaccordingtotheirmechanical properties.Bygenerallyassessingand analyzingthedynamiccharacteristics,contactstatesanddynamicre. sponseoftheblade,thedeficienciesofshroudstructuredesignwerefound,andthentheoptimizationmeas— ureswhichcontributedtoimprovethecontactstatesanddynamicresponseoftheshroudwerealsoproposed , alsothestableoperationrangeofchord widthwasobtained.Thecontactstatescouldreflecttherealcontact conditionsofshroudswhentheyareworking,whichcanberegardedasamoreaccurateanddetailedcri

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