一种带间隙支承的整机模型瞬态响应计算方法技术

本发明专利技术公开了一种带间隙支承的整机模型瞬态响应计算方法。该方法包括如下按步骤：步骤SS1：转子‑支承‑机匣系统的整机非线性建模，包括整机结构的线性部件建模、间隙支承的非线性建模，所述整机结构的线性部件建模包括转子建模、机匣建模、线性支承建模、安装节建模，所述间隙支承的非线性建模包括考虑摩擦影响和接触影响的非线性建模，构建整机非线性转子动力学模型；步骤SS2：基于变步长控制的Newmark方法的响应计算；步骤SS3：提取转子、支承、机匣各节点的瞬态响应。本发明专利技术提出的方法同时考虑转子轴颈与轴承内环配合间隙以及机匣影响，计算转子—支承—机匣系统的瞬态响应，分析带间隙支承的整机振动特性，为发动机结构设计提供支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带间隙支承的整机模型瞬态响应计算方法，属于发动机动力学仿真领域。

技术介绍

1、涡轮发动机是航空航天领域的一种重要动力装备。在结构上，通常由转子、支承、机匣系统装配而成。其中转子一般采用2支点或3支点的支承方案，通过2个或者3个轴承等结构支承在承力机匣上。为了提高装配效率，在结构设计上，轴承内环与转子轴颈之间可以采用间隙配合。间隙配合使得轴承安装更加方便，但是在转子运转过程中，转子轴颈与轴承内环之间存在碰撞、摩擦等现象，从而给整机系统引入非线性因素，使得整机模型的转子动力学仿真变得非常困难，所以需要建立一种有效的瞬态响应计算方法，来进行带间隙支承的转子—支承—机匣系统整机模型的转子动力学仿真。

2、在目前的研究工作中，考虑轴承内环配合间隙影响，已经建立了转子—支承系统的瞬态响应计算方法，可以计算转子—支承系统的瞬态响应。但是忽略了机匣的影响，不能完整计算分析转子—支承—机匣整机系统的瞬态响应。而在已经建立的转子—支承—机匣整机系统的瞬态响应计算方法中，则没有考虑转子轴颈与轴承内环之间配合间隙的影响。因此，同时考虑转子轴颈与轴承本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种带间隙支承的整机模型瞬态响应计算方法，其特征在于，包括如下按步骤：

2.根据权利要求1所述的一种带间隙支承的整机模型瞬态响应计算方法，其特征在于，所述步骤SS1中的整机结构的线性部件建模包括：转子-支承—机匣系统中线性部件的有限元建模，具体包括：在转子-支承—机匣系统的有限元模型中，轮盘处理为集中质量，盘单元主要考虑惯性和陀螺效应，其单元质量矩阵和陀螺矩阵分别为

3.根据权利要求1所述的一种带间隙支承的整机模型瞬态响应计算方法，其特征在于，所述步骤SS1中的整机结构的线性部件建模包括：轴单元采用Timoshenko梁单元，考虑惯性、剪切和陀螺效应，具有两个...

【技术特征摘要】

1.一种带间隙支承的整机模型瞬态响应计算方法，其特征在于，包括如下按步骤：

2.根据权利要求1所述的一种带间隙支承的整机模型瞬态响应计算方法，其特征在于，所述步骤ss1中的整机结构的线性部件建模包括：转子-支承—机匣系统中线性部件的有限元建模，具体包括：在转子-支承—机匣系统的有限元模型中，轮盘处理为集中质量，盘单元主要考虑惯性和陀螺效应，其单元质量矩阵和陀螺矩阵分别为

3.根据权利要求1所述的一种带间隙支承的整机模型瞬态响应计算方法，其特征在于，所述步骤ss1中的整机结构的线性部件建模包括：轴单元采用timoshenko梁单元，考虑惯性、剪切和陀螺效应，具有两个节点，只考虑横向弯曲振动，需要采用8个坐标描述，即：

4.根据权利要求3所述的一种带间隙支承的整机模型瞬态响应计算方法，其特征在于，所述步骤ss1中的整机结构的线性部件建模还包括：一般圆截面轴单元的质量矩阵、刚度矩阵和陀螺矩阵分别为

5.根据权利要求1所述的一种带间隙支承的整机模型瞬态响应计算方法，其特征在于，所述步骤ss1中的间隙支承的非线性建模，考虑间隙支承的接触、摩擦效应，其实际非线...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓伟，许兴安，何奥迪，管晓乐，王泽宇，张根辈，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：