航空发动机高压转子试验模型的动力学相似设计

作者：缪辉; 臧朝平^*; 王晓伟; 张根辈

来源：推进技术, 2021, 42(10): 2340-2348.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.200133

• 航空发动机
• 转子系统
• 动力学相似
• 模型试验
• 相似准则
• 模型修正

为了获得能够替代航空发动机转子原型进行动力学试验的模型,提出了发动机转子系统试验模型的动力学相似设计方法。采用相似理论推导了转子系统缩比模型的动力学相似准则,继而建立缩比模型与原型的动力学相似关系。通过动力学优化方法对转子缩比模型的动力学等效模型进行修正,目标函数由固有频率、临界转速和振型组成。以双转子发动机高压转子系统的动力学相似设计为例,通过有限元仿真对设计方法的有效性进行了验证。结果表明,在设计转速范围内,动力学相似模型与原型的前两阶临界转速相似误差分别为3.92%和0.86%,对应振型的相关性均>0.98,且模型与原型的模态应变能分布基本一致。通过该方法获得的动力学相似模型能够较好地预测原型的动力学特性,并有效降低模型试验的成本和难度。

• 单位
  工业和信息化部; 南京航空航天大学