[發明專利]一種帶凸肩的風扇轉子葉片振動特性分析方法

有效

• 申請號: 202210902544.1
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN115270567B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 沈錫鋼;劉一雄;蘇守麗;張翠華;韓方軍;王相平
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17;G06F17/10;G06F111/04;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 王偉立

1.一種帶凸肩的風扇轉子葉片振動特性分析方法，其特征在于，所述方法包括：

對航空發動機整機進行動應力測量，獲得帶凸肩的風扇轉子葉片存在的共振轉速、頻率和振動應力，繪制帶凸肩的風扇轉子葉片實測的坎貝爾圖；

將所述帶凸肩的風扇轉子葉片一側的凸肩進行切割，然后以發動機軸線為基準，按照預定角度周向旋轉，旋轉后在同一個帶凸肩的風扇轉子葉片上實現盆側凸肩與背側凸肩的相互接觸，在切割面實施循環對稱邊界條件，從而得到一個簡化的帶凸肩的風扇轉子葉片有限元切割模型；

基于航空發動機整機動應力測量結果修正所述帶凸肩的風扇轉子葉片有限元切割模型的接觸邊界條件，修正的接觸邊界條件包括輪盤邊界條件修正和接觸面邊界條件修正，所述輪盤邊界條件修正過程包括：開展所述帶凸肩的風扇轉子葉片有限元切割模型帶輪盤和不帶輪盤的振動特性分析，得到帶輪盤和不帶輪盤下的葉片振動特性數據；將所述葉片振動特性數據與航空發動機整機動應力測量結果進行對比分析；若兩者差距大于預定值，則調整所述帶凸肩的風扇轉子葉片的盤榫連接參數，重復上述過程直至所述葉片振動特性數據與航空發動機整機動應力測量結果的差距滿足要求；所述接觸面邊界條件修正過程包括：在接觸面內選取多個節點對；保持除節點對以外的其它條件不變，僅改變節點對的協調約束方式，通過將計算得到的頻率與航空發動機整機動應力測量結果進行分析，選取節點對協調約束方式下葉片的頻率與航空發動機整機動應力測量結果最為接近的協調約束方式為接觸面邊界條件；

對比所述航空發動機整機動應力測量結果與所述帶凸肩的風扇轉子葉片有限元切割模型的仿真結果，若對比分析結果滿足要求，則結束，否則重新修正所述帶凸肩的風扇轉子葉片有限元切割模型的接觸邊界條件，直至滿足要求。

2.如權利要求1所述的帶凸肩的風扇轉子葉片振動特性分析方法，其特征在于，切割凸肩旋轉時，周向反向旋轉所述凸肩。

3.如權利要求2所述的帶凸肩的風扇轉子葉片振動特性分析方法，其特征在于，所述角度θ＝360/N，N為葉片數量。

4.如權利要求1所述的帶凸肩的風扇轉子葉片振動特性分析方法，其特征在于，所述節點對的協調約束包括法向協調約束、徑向協調約束和三向協調約束。