基于等效单自由度的涡轮扫频振动研究

作者:张虹; 张一帆; 王新宇; 董洪祯
来源:北京理工大学学报, 2023, 1-8.
DOI:10.15918/j.tbit1001-0645.2023.093

摘要

针对有限元方法对扫频工况下涡轮振动求解出现的困难,提出了基于等效单自由度的涡轮结构振动扫频算法,并对涡轮扫频振动特征进行分析.建立了涡轮流固耦合计算模型,使用非线性谐波法得到了涡轮表面的气动激励,使用谐响应方法分析了涡轮的稳态振动特性.基于能量原理,建立了涡轮等效单自由度计算模型,通过与稳态振动结果的对比,验证了方法的可行性与正确性,并利用所建立模型分析了涡轮的扫频振动特征.结果表明,涡轮在扫频工况下响应峰值、半功率带宽以及响应曲线形状等特征与稳态工况存在差异.等效单自由度算法与有限元方法计算得到的涡轮响应误差小于10%,共振峰偏移率小于1%.

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