[发明专利]叶盘-机匣系统的碰摩动力学特性的数字仿真模拟方法

权利要求书

1.一种叶盘-机匣系统的碰摩动力学特性的数字仿真模拟方法，其特征在于，

S1、采用壳单元和弹簧单元建立弹性支撑的轮盘有限元模型，采用弹簧单元和铁木辛柯梁单元构建叶片有限元模型和弹性机匣有限元模型；

S2、在S1中获得的轮盘有限元模型和叶片有限元模型之间建立界面耦合单元，获得初步的叶盘动力学模型；

S3、采用Craig-Bampton方法分别对初步的叶盘-机匣系统动力学模型进行降维；最后通过组集获得减缩后的叶盘-机匣系统动力学模型；

S4、采用拉格朗日乘子法和中心差分法相结合的方式求解减缩后的叶盘-机匣系统动力学模型的碰摩动力学特性。

2.根据权利要求1所述的模拟方法，其特征在于，所述方法还包括：S2中采用界面耦合单元建立耦合关系；

其中，所述耦合关系包括轮盘中心点与轮盘中心孔之间的耦合和轮盘外缘与叶片之间的耦合。

3.根据权利要求2所述的模拟方法，其特征在于，所述方法还包括：对S3中得到的减缩后的叶盘-机匣系统动力学模型进行收敛性处理，在保证模型精度的前提下获得计算效率更高的叶盘-机匣系统动力学模型。

4.根据权利要求3所述的模拟方法，其特征在于，所述方法还包括：S3中对扭形叶片有限元模型和变截面轮盘有限元模型分别进行两次降维，对弹性机匣有限元模型进行一次降维。

5.根据权利要求4所述的模拟方法，其特征在于，

采用罚函数法获得轮盘中心点O_d和轮盘中心孔之间的第i个刚性耦合节点对的耦合单元刚度矩阵为

k_p＝max(diag(K_d,e))为罚刚度，K_d,e为轮盘的结构刚度矩阵，因此整个刚性区的刚度矩阵为其中N_I表示轮盘中心孔的节点数。

6.根据权利要求5所述的模拟方法，其特征在于，

通过罚函数法获得轮盘外缘与叶片之间第k个界面耦合单元的刚度矩阵为k表示第k个叶片；

轮盘外缘与叶片之间总的耦合刚度矩阵为N_b表示叶片数目。