[发明专利]一种转子动力特性等效设计方法

摘要

本发明涉及航空发动机模拟转子动力特性等效设计的技术领域，更具体地，涉及一种转子动力特性等效设计方法。一种转子动力特性等效设计方法，包括以下步骤：S1.取消转子轮盘上的叶片，代之以外环凸台，同时截去部分盘体内环；S2.二者结合以平衡叶片的动力学参数，并构造相应的等效设计平衡方程；S3.使用数值计算方法用于平衡计算。本发明结合转子不同叶片盘的结构特点，将转子动力特性等效设计流程化、参数化，使设计过程清晰、明确，降低设计对经验的依赖，极大地提高设计效率。本发明已应用于某十余级转子的核心机模拟转子等效设计，仿真计算表明，真实转子与模拟转子的动力特性各参数误差小于5%。

主权项

1.一种转子动力特性等效设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.取消转子轮盘上的叶片，代之以外环凸台，同时截去部分盘体内环；S2.增加外环凸台及截去内环相结合以平衡叶片的动力学参数，并构造相应的等效设计平衡方程；S3.使用数值计算方法用于平衡计算，数值计算方法如下：质量、质心、转动惯量；各参数计算依据理论力学，假定以x轴为旋转轴的计算见公式(1)、(2)、(3)；公式中各参数的意义是：m质量、xc质心、Ixc转动惯量、ρ密度、dv体积分；e是质心控制参量，a、d确定该外环凸台的质量及转动惯量；直线y1是轮盘外环截面轮廓线，直线y2由d确定；增加的外环凸台和截去的内环按所述的公式(1)、(2)、(3)分别计算质量、质心、转动惯量，所得结果与原始叶片参数相减获得平衡方程，控制a、d、e参数可以获得方程较高精度的逼近解。