[发明专利]一种航空发动机整机振动特性分析方法

摘要

一种航空发动机整机振动特性分析方法，将发动机整机系统隔离为转子系统、静子系统，通过支点系统将二者耦合起来，采用转、静子系统动力学特性联合仿真；将发动机整机系统隔离为转子—支承系统和静子承力系统两个研究对象，然后应用有限元分析平台仿真分析转子—支承系统在不平衡激振力和碰摩力作用下的振动响应及动态轴承支反力，得到静子系统的激励输入；最后，将得到的动态轴承支反力和碰摩力加载于静子承力系统，仿真分析其振动响应特性，从而得到发动机整机振动特性。本发明的优点：减少航空发动机设计中的故障隐患，并为出现的发动机振动故障提供决策依据和技术支撑。

主权项

一种航空发动机整机振动特性分析方法，其特征在于：将发动机整机系统隔离为转子系统、静子系统，通过支点系统将二者耦合起来，采用转、静子系统动力学特性联合仿真；首先对发动机整机系统进行力学分析，转子系统是振动源，静子系统为响应体，转子振动能量以支反力的形式通过支点传递到静子系统，静子系统的响应就可反映整机振动特性；把一个复杂的几乎无法分析的庞大系统分隔为可分析的子系统，并通过动力学特性联合仿真将各系统有机的结合在一起，真实反映整机的实际状态，实现发动机整机振动特性的分析；发动机整机包括转子—支承系统和静子承力系统；转子在高速旋转时，产生激振力，转子和静子承力系统通过支承轴承相互耦合，转子产生的激振力以轴承支反力的形式作用于静子承力系统；此外，在某些特殊工况下，转静件会发生碰摩，产生碰摩力；首先，将发动机整机系统隔离为转子—支承系统和静子承力系统两个研究对象，然后应用有限元分析平台仿真分析转子—支承系统在不平衡激振力和碰摩力作用下的振动响应及动态轴承支反力，得到静子系统的激励输入；最后，将得到的动态轴承支反力和碰摩力加载于静子承力系统，仿真分析其振动响应特性，从而得到发动机整机振动特性。