航空發(fā)動機轉子：支承系統(tǒng)的振動（下冊）

目錄
叢書序
前言
第15章航空發(fā)動機高壓轉子的結構動力學設計方法
15.1高壓轉子的動力學模型和振動模態(tài)002
15.2轉子兩階臨界轉速的上界估計方法007
15.3高壓轉子的抗振設計014
15.3.1轉子的不平衡響應014
15.3.2協(xié)調正進動參數(shù)臨界轉速020
15.3.3反進動激振力作用下轉子的振動022
15.3.4反進動參數(shù)臨界轉速025
15.4高壓轉子動力學設計實例027
15.4.1高壓轉子動力學模型027
15.4.2高壓轉子的兩階模態(tài)029
15.4.3高壓轉子支承剛度配比031
15.4.4高壓轉子動平衡相位匹配準則032
15.4.5高壓轉子參數(shù)臨界轉速033
15.5彈性支承剛度的計算與測試035
15.5.1彈性支承剛度的計算036
15.5.2彈性支承剛度的測試038
本章小結040
參考文獻041
第16章航空發(fā)動機低壓轉子的“可容模態(tài)”和減振設計
16.1簡單柔性轉子的“可容模態(tài)”設計044
16.1.1轉子的動力學模型與振動特性044
16.1.2轉子第一階模態(tài)為“可容模態(tài)”047
16.1.3第二階模態(tài)為“可容模態(tài)”049
16.2一般柔性轉子的“可容模態(tài)”設計055
16.2.1轉子模型與運動微分方程055
16.2.2轉子的振動模態(tài)059
16.2.3轉子的不平衡響應060
16.2.4支承絕對剛性時轉子的模態(tài)062
16.2.5轉子臨界峰值的模態(tài)表達064
16.2.6轉子“可容模態(tài)”設計的準則068
16.3單轉子系統(tǒng)的動力學“臨界跟隨”現(xiàn)象068
16.3.1轉子的動力學模型和運動微分方程069
16.3.2轉子的“臨界跟隨”現(xiàn)象和判定條件069
16.3.3“臨界跟隨”狀態(tài)下轉子的振動響應071
16.4低壓轉子系統(tǒng)“可容模態(tài)”優(yōu)化設計077
16.4.1低壓轉子系統(tǒng)的“可容模態(tài)”設計示例077
16.4.2“可容模態(tài)”優(yōu)化設計參數(shù)083
16.4.3“可容模態(tài)”優(yōu)化約束條件084
16.4.4轉子“可容模態(tài)”可容度函數(shù)與優(yōu)化目標085
16.4.5轉子“可容模態(tài)”優(yōu)化設計示例089
16.4.6單轉子“可容模態(tài)”優(yōu)化設計原則和流程092
16.5低壓轉子“可容模態(tài)”優(yōu)化設計實例與驗證094
16.5.1低壓轉子實驗器設計目標094
16.5.2轉子實驗器初始模型095
16.5.3轉子實驗器“可容模態(tài)”優(yōu)化設計097
16.5.4低壓轉子實驗器“可容模態(tài)”優(yōu)化設計驗證099
16.5.5轉子系統(tǒng)的擠壓油膜阻尼器設計101
16.5.6低壓轉子系統(tǒng)“可容模態(tài)”的“可容性”實驗驗證104
本章小結106
參考文獻106
第17章航空發(fā)動機雙轉子系統(tǒng)的振動
17.1簡支對稱雙轉子模型和運動方程109
17.2雙轉子的不平衡響應111
17.3雙轉子的拍振115
17.4帶彈支和阻尼器的雙轉子振動117
17.4.1轉子的高壓不平衡響應118
17.4.2轉子的低壓不平衡響應120
17.5剛性轉子120
17.6柔性轉子121
17.7考慮中介軸承均勻剛度時剛支轉子的振動124
17.7.1臨界轉速和不平衡響應124
17.7.2“動力吸振”127
17.8考慮中介軸承均勻剛度時帶阻尼彈支雙轉子的振動130
17.8.1雙轉子模型與振動微分方程130
17.8.2高壓轉子不平衡激勵下的響應和對高壓轉子的動力吸振130
17.8.3低壓轉子不平衡激勵下的響應和對低壓轉子的動力吸振136
17.8.4高壓轉子不平衡激勵下的臨界峰值138
17.8.5低壓轉子不平衡激勵下的臨界峰值144
17.9考慮中介軸承剛度各向異性時雙轉子的振動特性147
17.9.1雙轉子模型與振動微分方程147
17.9.2高壓盤不平衡激勵下轉子的響應148
17.9.3低壓盤不平衡激勵下轉子的響應151
17.9.4重力響應161
17.10帶中介軸承的對轉雙轉子的振動特性167
17.10.1中介軸承內環(huán)支承座剛度各向異性168
17.10.2中介軸承外環(huán)支承剛度各向異性168
17.11中介軸承存在靜態(tài)偏心時對轉雙轉子的振動170
17.11.1轉子模型和運動微分方程170
17.11.2中介軸承靜態(tài)偏心引起的振動172
17.11.3靜態(tài)偏心與低壓轉子不平衡的共同作用176
本章小結177
參考文獻178
第18章發(fā)動機雙轉子系統(tǒng)模態(tài)動平衡理論與方法
18.1雙轉子系統(tǒng)模態(tài)的正交性181
18.1.1雙轉子系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運動微分方程與模態(tài)181
18.1.2雙轉子系統(tǒng)剛度矩陣的復共軛對稱性182
18.1.3雙轉子系統(tǒng)模態(tài)的正交性185
18.1.4雙轉子系統(tǒng)模態(tài)正交性驗證194
18.2雙轉子系統(tǒng)的不平衡響應203
18.2.1低壓轉子單獨存在質量不平衡203
18.2.2高壓轉子單獨存在質量不平衡206
18.2.3雙轉子系統(tǒng)不平衡響應的統(tǒng)一表達式207
18.3雙轉子系統(tǒng)模態(tài)動平衡方法208
18.3.1雙轉子模態(tài)平衡的N1＋N2平面法208
18.3.2初始不平衡量的確定210
18.3.3正交校正質量組的確定213
18.3.4向后正交平衡法214
18.3.5全正交平衡法219
18.3.6雙轉子模態(tài)平衡的N1＋N2＋4平面法220
18.3.7全正交平衡法的平衡過程與步驟222
18.3.8轉速比對雙轉子模態(tài)動平衡的影響223
本章小結232
參考文獻233
第19章雙轉子系統(tǒng)“臨界跟隨”特征和參數(shù)影響規(guī)律
19.1雙轉子系統(tǒng)動力學模型235
19.2雙轉子系統(tǒng)運動微分方程236
19.3雙轉子系統(tǒng)表現(xiàn)動力學“臨界跟隨”特征時的參數(shù)關系240
19.4雙轉子在動力學“臨界跟隨”狀態(tài)下的動力學特性242
19.4.1同轉雙轉子在動力學“臨界跟隨”狀態(tài)下的動力學特性244
19.4.2對轉雙轉子在動力學“臨界跟隨”狀態(tài)下的動力學特性259
19.5“臨界跟隨”狀態(tài)下雙轉子動力學特性計算結果總結273
19.5.1同轉的雙轉子系統(tǒng)273
19.5.2對轉的雙轉子系統(tǒng)274
參考文獻274
第20章航空發(fā)動機雙轉子系統(tǒng)動力學設計
20.1雙轉子動力學優(yōu)化設計要求和流程276
20.2雙轉子動力學優(yōu)化設計模型和參數(shù)278
20.3轉子系統(tǒng)不平衡響應關于設計參數(shù)的靈敏度分析279
20.3.1輪盤元素281
20.3.2軸元素282
20.3.3軸承元素288
20.4臨界轉速裕度準則下雙轉子的動力學優(yōu)化設計291
20.4.1設計參數(shù)292
20.4.2約束條件292
20.4.3優(yōu)化設計的目標函數(shù)295
20.4.4優(yōu)化算法和流程295
20.4.5優(yōu)化設計的結果與分析295
20.5雙轉子系統(tǒng)的“可容模態(tài)”優(yōu)化設計298
20.5.1優(yōu)化設計參數(shù)的選取299
20.5.2優(yōu)化過程中的約束條件299
20.5.3“可容模態(tài)”優(yōu)化設計的目標函數(shù)301
20.5.4雙轉子系統(tǒng)“可容模態(tài)”優(yōu)化設計方法306
20.6雙轉子系統(tǒng)“可容模態(tài)”優(yōu)化設計實例與實驗驗證308
20.6.1實驗器初始模型308
20.6.2實驗器初始模型模態(tài)的“可容度”評價311
20.6.3雙轉子系統(tǒng)優(yōu)化設計參數(shù)的靈敏度分析313
20.6.4優(yōu)化設計參數(shù)及其取值范圍325
20.6.5雙轉子系統(tǒng)“可容模態(tài)”優(yōu)化設計流程與結果326
20.6.6雙轉子實驗器優(yōu)化結果與檢驗327
20.6.7雙轉子實驗器的擠壓油膜阻尼器設計334
20.6.8雙轉子實驗器結構設計348
20.7雙轉子系統(tǒng)“可容模態(tài)”優(yōu)化設計方法的實驗驗證355
20.7.1雙轉子實驗器和振動測試系統(tǒng)355
20.7.2雙轉子系統(tǒng)“可容模態(tài)”設計方法驗證實驗358
本章小結373
參考文獻374
附錄A：雙轉子實驗器相似化參數(shù)模型375
附錄B：雙轉子實驗器優(yōu)化參數(shù)模型378
第21章電磁軸承及帶電磁軸承轉子的振動
21.1概述383
21.2主控式磁懸浮軸承的結構384
21.3PD反饋控制下電磁軸承控制器及轉子系統(tǒng)的運動方程387
21.4PD控制下轉子運動方程的解388
21.5PID控制下轉子系統(tǒng)的振動特性390
21.6電磁軸承的控制目標和設計方案392
21.6.1減小不平衡響應392
21.6.2改善轉子系統(tǒng)的穩(wěn)定性393
21.7轉子偏擺的影響394
21.8帶磁力軸承的柔性轉子395
21.8.1輔助支承395
21.8.2磁力軸承支承的柔性轉子396
21.8.3固有特性396
21.8.4轉子的不平衡響應398
本章小結399
參考文獻400
第22章彈支干摩擦阻尼器
22.1彈支干摩擦阻尼器的基本結構與減振原理401
22.2彈支干摩擦阻尼器的摩擦模型和分析方法402
22.2.1干摩擦模型402
22.2.2干摩擦機制的簡化420
22.3帶彈支干摩擦阻尼器轉子的振動特性421
22.3.1帶有彈支干摩擦阻尼器轉子系統(tǒng)的力學模型421
22.3.2帶彈支干摩擦阻尼器單自由度振系模型422
22.3.3振系振動響應分析423
22.3.4振系振動響應的數(shù)值仿真與分析424
22.3.5干摩擦力對轉子振動幅頻特性的影響425
22.3.6帶有彈支干摩擦阻尼器轉子的穩(wěn)定性426
22.3.7帶彈支干摩擦阻尼器單盤轉子的振動429
22.4幾種彈支干摩擦阻尼器結構形式和特點434
22.4.1彈簧式彈支干摩擦阻尼器435
22.4.2電磁式主控彈支干摩擦阻尼器435
22.4.3壓電式主控彈支干摩擦阻尼器436
22.4.4壓電式主控折返彈支干摩擦阻尼器437
22.4.5壓電式主控彈片彈支干摩擦阻尼器437
22.5主控式彈支干摩擦阻尼器的控制策略和控制方法440
22.5.1彈支干摩擦阻尼器主動控制轉子振動的策略440
22.5.2主控式彈支干摩擦阻尼器的控制方法441
22.5.3主控式彈支干摩擦阻尼器控制轉子振動的實驗445
本章小結449
參考文獻450