一种转子降维简化与不平衡响应验证平台及验证方法技术

本发明专利技术提供了一种转子降维简化与不平衡响应验证平台及验证方法，本申请提出一种基于惯性质量集中等效的原则，将转子叶片、转子盘结构、数量、盘轴相对位置进行相应的集中等效。且为了后续实验的开展，保留能引起不平衡的参数，转子在降维后仍具有同轴度、装配间隙、不平衡量等关键装配工艺参数的可调性。在转子降维后，通过仿真和实验，验证简化前后模型的关键装配工艺参数对应的响应特性，是否具有一致性。简化后模型的振动响应趋势保持不变，但参数的具体数值会发生偏移，通过线性函数对这种偏移进行修正。至此即完成了转子模型降维、验证及修正。证及修正。证及修正。

【技术实现步骤摘要】
一种转子降维简化与不平衡响应验证平台及验证方法


[0001]本专利技术涉及航空发动机
，特别地涉及一种转子降维简化与不平衡响应验证平台及验证方法。

技术介绍

[0002]装配是保障发动机振动特性的最终环节，现阶段对振动问题的解决方案大多依赖工人经验，缺乏对振动产生机理的探究。因此需建立发动机转子动平衡实验平台，以弹用涡扇发动机为实验对象，探究发动机关键装配工艺参数对整机振动特性的影响。转子动平衡是一个循序渐进的过程，低转速的动平衡是高转速的基础。虽然，弹用涡扇发动机转子工作转速高达30000rpm，但现有的动平衡大多在3000rpm的转速下进行。改造弹用涡扇发动机转子的驱动方式，以不低于3000rpm的伺服电机为外部动力，通过传动带和皮带轮带动弹用涡扇发动机转子转动，进而开展航空发动机转子的动平衡实验研究。
[0003]开展航空发动机整机动力学系统的研究实验，深入研究发动机高低压转子、压气机、中介轴承等重要结构，开展转子
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机匣摩擦、碰撞故障试验。要求实验平台为航空发动机整机提供的动力源安全可靠，数据测量分析系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转子降维简化与不平衡响应验证平台，其特征在于，包括多个转子降维简化的转动构件，所述多个转动构件之间通过支撑轴传动连接，所述支撑轴通过轴承与轴承支撑座转动连接。2.根据权利要求1所述的转子降维简化与不平衡响应验证平台，其特征在于，所述转动构件是具有集中质量和槽结构的转子盘或具有一定的质量的刚性法兰盘联轴器。3.根据权利要求1所述的转子降维简化与不平衡响应验证平台，其特征在于，所述轴承的数量为四个，靠近第一转动构件的两个轴承为深沟球轴承，远离第一转动构件的两个轴承为滚柱轴承。4.一种转子降维简化与不平衡响应验证方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、以转动惯量守恒为原则，对转子降维简化，形成权利要求1所述的转子降维简化与不平衡响应验证平台；步骤S2、对降维后的模型进行仿真验证及修正；步骤S3、对降维后的模型进行误差补偿。5.根据权利要求4所述的转子降维简化与不平衡响应验证方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：步骤S11、将具有叶片和止口结构的转子盘简化为具有集中质量的转盘，且在转盘上增加槽结构；将压气机盘简化为具有一定的质量的刚性法兰盘联轴器；步骤S12、将发动机转子中转轴横截面直径变化小的轴段简化为等截面轴段；步骤S13、计算过程先将等截面轴段抽象为无体积轴线，再用质量估算计算出轴的体积，继而求得简化后轴的直径。6.根据权利要求4
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5所述的转子降维简化与不平衡响应验证方法，其特征在于，所述步骤S11包括以下步骤：步骤S111、以转动惯量守恒为原则简化具有集中质量的转盘，先将简化前模型沿径向进行切片处理，在每一层内进行单元划分，以网格中心到转轴的距离为惯性r
i
半径，求和每个单元的转动惯量即算出简化前转子每一层的转动惯量；简化后转子每一层都简化为薄圆盘，为保证转动惯量守恒，用等转动惯量的盘状微元代替原有结构，每层薄圆盘的半径r
n
符合上述公式的隐式表达；步骤S112、对简支的悬臂薄单圆盘转子的瞬态涡动方程进行推导，投影到xoy平面内，圆盘形心在力F
y
作用下产生挠度y
F
和偏角γ
F
...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐振超，金绍峰，杨洁，袁伟伟，毛善斌，蒲一民，
申请(专利权)人：北京动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：