基于接触刚度分布特性的叶片振动响应

作者：钱佳绮; 董少静; 高鹏新; 申秀丽

来源：航空动力学报, 2022, 1-9.

DOI：10.13224/j.cnki.jasp.20210598

• 振动特性
• 接触刚度
• 摩擦模型
• 谐波平衡法
• 相对位移幅值

根据接触刚度在锯齿形叶冠结合面上非均匀分布的特性，提出一种基于定义和有限元计算相结合的接触刚度计算方法。在此基础上，将微-宏滑动摩擦模型作为叶冠结合面处的摩擦模型，推导微滑动和宏滑动状态下摩擦力表达式。利用谐波平衡法将非线性摩擦力转化为等效刚度和等效阻尼进行振动特性分析。针对叶冠结合面相对位移幅值动态变化的特点，提出了一种迭代求解的振动响应分析方法。与文献提供的带摩擦阻尼结构悬臂梁振动响应实验数据相比，共振峰附近的振幅误差为1.99mm，相对误差为3.9%。振幅的最大误差为5.53mm，出现在远离共振峰的位置，验证了响应分析方法的可行性。将该方法应用于带冠叶片上，结果表明当激振力频率为812.3Hz时，振幅为0.56mm。

• 单位
  中国航空工业集团有限公司; 北京航空航天大学; 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所