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题名双转子-中介轴承系统非线性振动特性
被引量：12
- 1
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作者
高朋
侯磊
陈予恕
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机构
哈尔滨工业大学航天学院
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第15期1-10,共10页
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基金
国家自然科学基金(11602070)
国家重点基础研究发展计划(2015CB057400)
+3 种基金
中国博士后科学基金(2016M590277)
黑龙江省博士后资助经费(LBH-Z16067)
山东省自然科学基金(ZR2018QA005
ZR2018BA021)
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文摘
针对航空发动机双转子-中介轴承系统建立了简化动力学模型,考虑了中介轴承分数指数非线性、径向游隙和参数激励等非线性因素,以及高低转子系统的双频不平衡激励。采用数值积分方法求解获得系统的非线性振动响应,发现高低压转子分别通过系统一阶临界转速时引起的主共振附近转速区域内均存在振动突跳和双稳态现象,并分析了偏心距、转速比、中介轴承刚度、滚子数目及径向游隙对系统振动突跳与双稳态特性的影响。结果表明:减小转子偏心距能有效降低相应的共振峰峰值并抑制振动突跳行为,但双稳态区间会变宽;提高高低压转子的转速比将引起两个共振峰间距变大,但共振峰对应的转速之比约等于转速比;在一定范围内增大中介轴承刚度、增加滚子数目或减小径向游隙均可使双稳态区间变窄。研究成果有助于认识中介轴承的本质非线性特性对双转子系统非线性振动特性的影响,为提高航空发动机转子系统的运行稳定性提供了一定的理论指导。
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关键词
双转子
中介轴承
振动突跳
双稳态
非线性振动
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Keywords
dual-rotor
inter-shaft bearing
vibration jump
bi-stable phenomenon
nonlinear vibration
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分类号
V231.96
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名边界条件对有限长正方形棱柱气动力的影响
被引量：3
- 2
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作者
王汉封
杨帆
邹超
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机构
中南大学土木工程学院
高速铁路建造技术国家工程实验室
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2016年第5期39-46,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11472312
51108468)
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文摘
通过风洞实验研究了均匀流与湍流边界层中一端固定于壁面、另一端为自由端的有限长正方形棱柱气动力特性。实验模型宽度d=200 mm,高宽比H/d=5。基于自由流风速U_∞与d的雷诺数Re_d=0.68×10~5~5.47×10~5。研究发现,均匀流与湍流边界内有限长正方形柱气动力均不存在明显的雷诺数效应。棱柱局部时均阻力系数C_D、脉动阻力系数C＇_D和脉动升力系数C＇_L沿展向存在明显差异。湍流边界层会增大C＇_D与C＇_L。且均匀流中脉动风压与气动力的双稳态现象在湍流边界层内基本消失。经POD分析,确定了对称与反对称等两种典型风压分布状态对脉动风压的贡献率。均匀流中,柱体两端附近风压脉动由对称或准对称风压分布所控制;而柱体中部则由反对称风压分布控制。湍流边界层中所有高度风压脉动均由反对称风压分布控制。两种边界条件下,仅反对称形态的POD模态具有明显周期性并对柱体气动力周期性起支配作用。尽管对称风压POD模态在某些位置占支配地位,但其无明显周期性。
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关键词
有限长棱柱
气动力
边界层条件
双稳态
POD
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Keywords
finite-length prism
aerodynamic forces
boundary layer conditions
bi-stable phenomenon
POD
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分类号
TB126
[理学—工程力学]
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题名航空发动机双转子系统高/低压涡轮碰摩振动分析
被引量：3
- 3
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作者
聂日敏
曹树谦
郭虎伦
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机构
天津大学机械工程学院
天津市非线性动力学与控制重点实验室
力学国家级实验教学示范中心
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期243-253,263,共12页
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基金
国家重点基础研究发展计划资助(2015CB057400)
国家自然科学基金资助项目(11672201)
重大专项基础研究项目(2017-Ⅳ-0008-0045)。
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文摘
针对航空发动机碰摩问题,考虑高压涡轮与低压涡轮碰摩,建立了五点支承的航空发动机双转子系统动力学模型。碰摩力模型采用Lankarani-Nikravesh滞回力模型。利用龙格-库塔法进行数值计算,并研究了双转子系统的频谱特性、幅频特性。最后,基于双转子实验台,部分验证了数值计算结果。结果表明:(1)双转子系统碰摩会使系统产生激励频率以及组合频率,并发生组合共振;(2)高压涡轮碰摩会导致系统产生反向涡动全周碰摩,低压涡轮碰摩对高压涡轮碰摩有抑制作用,即高低压涡轮同时碰摩时与高压涡轮碰摩时相比,系统发生反向涡动的转速区间更窄、振动幅值更低;(3)在升降速过程中,碰摩会导致双转子系统出现单个甚至多个双稳态现象。
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关键词
高/低压涡轮碰摩
双转子系统
组合共振
反向涡动
双稳态现象
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Keywords
rub-impact ofhigh pressure/low pressure(HP/LP)turbines
dual-rotor system
combined resonance
reverse whirl
bi-stable phenomenon
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分类号
V231
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名动载荷作用下中介轴承的非线性热行为研究
- 4
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作者
高朋
侯磊
陈予恕
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机构
哈尔滨工业大学航天学院
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期248-259,共12页
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基金
国家科技重大专项(2017-IV-0008-0045)
国家自然科学基金(11972129)
辽宁省科技厅博士启动基金(2019BS182)资助.
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文摘
中介轴承作为双转子系统高低压转子重要的支承部件,其内圈和外圈均随着低压转子和高压转子高速旋转,其传热问题更加突出.本文研究中介轴承在非线性动载荷作用下的非线性热行为.基于双转子系统动力学响应定义中介轴承动载荷,考虑中介轴承的径向游隙、分数指数非线性和参数激励等非线性因素,中介轴承动载荷会出现跳跃和双稳态等非线性行为.考虑润滑剂的黏温关系,根据Palmgren经验公式建立动载荷作用下中介轴承的热传递模型,通过数值求解得到中介轴承稳态温度,发现动载荷的非线性行为导致中介轴承温度出现跳跃和双稳态等非线性热行为.分析转速比、偏心距、中介轴承径向游隙、Hertz接触刚度和滚子数目对中介轴承温度及非线性热行为的影响,表明偏心距、径向游隙和刚度只影响非线性热行为,而转速比和滚子数目对两者都有重要影响.本文研究表明,动载荷相较于静载荷更适合描述中介轴承的实际载荷,由于双转子系统具有非线性振动特性,中介轴承的热行为也表现出复杂的非线性行为.
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关键词
中介轴承
动载荷
双转子
跳跃现象
双稳态现象
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Keywords
inter-shaft bearing
dynamic load
dual-rotor
jump phenomenon
bi-stable phenomenon
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分类号
O322
[理学—一般力学与力学基础]
V232
[理学—力学]
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