葉盤
- 通過整體葉盤切縫的振動(dòng)抑制方法初探?
，航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤逐漸取代榫接葉盤。與榫接葉盤相比，整體葉盤具有輪盤薄、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，且沒有榫頭與榫槽的摩擦與碰撞，因此降低了材料的磨損。但是，整體葉盤的輪盤及葉片質(zhì)量與剛度相差較小，容易發(fā)生耦合振動(dòng)［1］；整體葉盤阻尼較小，容易產(chǎn)生高周疲勞破壞；此外在制造及運(yùn)行過程中難以避免葉盤失諧現(xiàn)象的發(fā)生，其產(chǎn)生的振動(dòng)局部化問題也易導(dǎo)致振動(dòng)破壞［1］。因此，研究渦輪葉盤系統(tǒng)的振動(dòng)抑制機(jī)理、探索有效的振動(dòng)抑制方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，是發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)抑制領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。針
振動(dòng)、測(cè)試與診斷 2023年6期2024-01-05
- 失諧整體葉盤多模態(tài)振動(dòng)抑制的吸振器陣列方法1)
081)引言整體葉盤是新一代高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件,具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕和推重比高等優(yōu)點(diǎn),代表了高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展方向[1].然而,由于缺少了傳統(tǒng)葉盤中的干摩擦阻尼,整體葉盤往往具有低阻尼特征,導(dǎo)致其通過共振區(qū)域時(shí)振幅大.整體葉盤結(jié)構(gòu)模態(tài)密集,而航空發(fā)動(dòng)機(jī)工況多變、激勵(lì)頻帶寬,會(huì)激起葉盤多階模態(tài)振動(dòng).此外,整體葉盤的制造誤差以及服役過程中的不均勻磨損會(huì)破壞結(jié)構(gòu)的循環(huán)對(duì)稱性,并引發(fā)失諧現(xiàn)象.失諧現(xiàn)象難以避免且隨機(jī)性強(qiáng),而整體葉盤對(duì)失諧較為敏感,微小的
力學(xué)學(xué)報(bào) 2023年10期2023-11-16
- 基于流固耦合的硬涂層整體葉盤振動(dòng)特性研究
損壞[1]。整體葉盤作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)中核心元件之一，在轉(zhuǎn)速快、溫度高和氣壓較大的工況下運(yùn)作，受到離心載荷、溫度載荷、氣動(dòng)載荷等多載荷的共同作用[2]。隨著航空航天技術(shù)對(duì)整體葉盤性能的不斷優(yōu)化，整體葉盤向著質(zhì)量輕、推重比大、體積小等方向發(fā)展。相對(duì)于傳統(tǒng)的榫槽結(jié)構(gòu)葉盤，整體葉盤缺少了榫槽結(jié)構(gòu)的摩擦效應(yīng)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的阻尼性能較低[3]。隨著硬涂層阻尼技術(shù)的發(fā)展，由金屬基和陶瓷基合成的硬涂層不但優(yōu)化了整體葉盤的阻尼性能，還提高了結(jié)構(gòu)的阻尼能力[4]。在復(fù)雜多變的載荷作
機(jī)床與液壓 2023年14期2023-08-17
- 考慮溫度梯度的氧化鋯整體葉盤振動(dòng)特性分析
10142)整體葉盤作為燃?xì)廨啓C(jī)、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)等動(dòng)力裝置的單一結(jié)構(gòu)制造的核心機(jī)械部件[1],在高轉(zhuǎn)速、高溫度環(huán)境下工作,常因高溫環(huán)境和大溫差導(dǎo)致葉片出現(xiàn)復(fù)雜的大振幅非線性振動(dòng)[2]。目前正廣泛應(yīng)用于飛機(jī)推進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)中的熱障涂層(thermal barrier coatings,TBC),其由低導(dǎo)熱陶瓷制成,為熱流中的葉片等金屬部件進(jìn)行隔熱,并降低表面溫度[3]。TBC(厚度為100～500 μm)的使用,以及底層高溫合金部件的內(nèi)部冷卻,可大幅降低高溫合金的
科學(xué)技術(shù)與工程 2023年6期2023-04-08
- 一種高均勻性650 ℃用高溫鈦合金大尺寸細(xì)晶整體葉盤的制備工藝
金大尺寸細(xì)晶整體葉盤的制備工藝，其具體過程為：將合金鑄錠在1150～1250 ℃開坯鍛造，然后將所得坯料在β相變點(diǎn)以上10～30 ℃進(jìn)行鐓拔變形，鍛后水冷，再將坯料加熱至850～870 ℃保溫12～20 h后隨爐升溫至990～1000 ℃進(jìn)行鐓拔變形，然后加熱至相變點(diǎn)以上10～30 ℃進(jìn)行鐓拔變形，鍛后水冷，再加熱至850～870 ℃保溫12～20 h后隨爐升溫至990～1000 ℃進(jìn)行鐓拔變形，然后在β相變點(diǎn)以下50～35 ℃進(jìn)行鐓拔變形，最后在β相變點(diǎn)
鈦工業(yè)進(jìn)展 2022年6期2023-01-20
- 某型發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉-盤結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析
子部件上采用整體葉盤(blisk)結(jié)構(gòu)是一種有效的減重方法。20世紀(jì)60年代初，一些小型、短壽命發(fā)動(dòng)機(jī)上就已經(jīng)出現(xiàn)了整體葉盤結(jié)構(gòu)；隨后，逐步推廣應(yīng)用到小型渦軸、渦槳、大型軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上；21世紀(jì)初，開始在高涵道比民用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用[1]。在整體葉盤應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大的過程中，制約其應(yīng)用的兩個(gè)工程問題有了深厚積累：一是以電化學(xué)加工、精密焊接、精密鑄造等為代表的整體葉盤制造工藝有了長(zhǎng)足進(jìn)步[2-5]；二是整體葉盤的維修性變好，即外緣葉片在修理限度以內(nèi)的損傷，
科學(xué)技術(shù)與工程 2022年34期2023-01-14
- 整體葉盤結(jié)構(gòu)模態(tài)特性分析及應(yīng)力分布規(guī)律
12000)整體葉盤是把發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片和輪盤設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，采用整體加工或焊接方法制造而成，無須加工榫頭和榫槽[1]?，F(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)不僅需要向高性能、低重量發(fā)展，更要保證其設(shè)備的穩(wěn)定性及安全性。航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤常處于高速旋轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)，離心力載荷對(duì)整體葉盤應(yīng)力分布有顯著影響。因此，中外學(xué)者對(duì)整體葉盤的應(yīng)力分布及振動(dòng)特性進(jìn)行了研究。共振是航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤在運(yùn)行過程中需要避免的危險(xiǎn)狀態(tài)，這種現(xiàn)象會(huì)使葉盤振動(dòng)幅值增大，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。當(dāng)外界激勵(lì)頻率與葉片
科學(xué)技術(shù)與工程 2022年30期2022-12-05
- 航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤的五軸數(shù)控加工工藝研究
0)0 引言整體葉盤作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的核心零部件，其加工質(zhì)量直接影響空氣動(dòng)力性能、機(jī)械效率以及運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。在整體葉盤的加工專用軟件開發(fā)、加工工藝研究與應(yīng)用技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)距國(guó)際先進(jìn)水平尚有差距[1]，尤其在窄槽道、小輪轂比高性能、高精度整體葉盤仍存在制造水平與加工效率低的問題。進(jìn)一步研究高性能整體葉盤的加工技術(shù)就顯得相當(dāng)重要，是航空制造行業(yè)中的重要課題。筆者利用二次開發(fā)的Cimatron軟件整體葉盤的加工工藝進(jìn)行研究，分析航發(fā)整體葉盤常用材料的加工工藝特點(diǎn)、
- 阻尼環(huán)在整體葉盤結(jié)構(gòu)中的減振應(yīng)用
4）0 引言整體葉盤結(jié)構(gòu)是推重比15～20的航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的發(fā)展方向之一，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)是取消常規(guī)的盤榫連接方式，將葉片和輪盤作為一體結(jié)構(gòu)，既能減輕轉(zhuǎn)子質(zhì)量、減少零件數(shù)量，又可消除在榫根與榫槽間縫隙中的流動(dòng)損失，提高氣動(dòng)性能和工作效率。此外，整體葉盤對(duì)避免由榫連結(jié)構(gòu)、凸肩、葉冠所導(dǎo)致的裂紋故障和微動(dòng)疲勞問題也有著重要意義。目前國(guó)內(nèi)外在研、在役的航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇、壓氣機(jī)及渦輪上已經(jīng)大量采用整體葉盤結(jié)構(gòu)。然而，由于整體葉盤的盤體薄、盤片耦合性更強(qiáng)，振動(dòng)能量
航空發(fā)動(dòng)機(jī) 2022年4期2022-10-13
- 整體葉盤拋磨技術(shù)研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)*
標(biāo)志[1]。整體葉盤作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心零件，創(chuàng)新性地將葉片和輪盤作為整體結(jié)構(gòu)，取代了傳統(tǒng)的榫頭榫槽結(jié)構(gòu)，減少了零件數(shù)量，使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，同時(shí)便于裝配平衡，工作效率和可靠性也得到提升[2]。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，整體葉盤結(jié)構(gòu)重量可減輕約50%[3]；GE 公司研制的F414 發(fā)動(dòng)機(jī)采用了5 級(jí)整體葉盤結(jié)構(gòu)，使其推重比提升至9.1[4]。目前，整體葉盤結(jié)構(gòu)已在YF22、FA18、F22A 等戰(zhàn)斗機(jī)和波音787、空客A380 等客機(jī)上得到應(yīng)用[5]。國(guó)家在“兩機(jī)”專
航空制造技術(shù) 2022年17期2022-09-20
- 葉片質(zhì)量失諧下整體葉盤的振動(dòng)響應(yīng)特性研究*
輪盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)稱整體葉盤結(jié)構(gòu),在葉輪機(jī)械中起著關(guān)鍵的作用。整體葉盤具有循環(huán)對(duì)稱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[1],振動(dòng)模態(tài)沿圓周方向均勻一致地分布。但是在其使用過程中,由于材料離散性、安裝誤差、使用磨損等各方面原因,會(huì)導(dǎo)致各扇區(qū)在整體葉盤間產(chǎn)生微小差別[2],使其結(jié)構(gòu)的循環(huán)對(duì)稱性遭到破壞。在結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)中,這種結(jié)構(gòu)變異稱為失諧[3]。在整體葉盤振動(dòng)過程中,失諧會(huì)導(dǎo)致其能量始終集中在一個(gè)或幾個(gè)葉片上,即振動(dòng)能量的局部化現(xiàn)象[4]。該現(xiàn)象使失諧葉片的振幅可以達(dá)到完整參考葉片振幅的數(shù)倍
機(jī)電工程 2022年8期2022-08-25
- 輪盤外緣含裂紋的葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性研究
412002)葉盤結(jié)構(gòu)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心結(jié)構(gòu)之一。葉盤結(jié)構(gòu)在理論設(shè)計(jì)上具有循環(huán)對(duì)稱的特點(diǎn),各扇區(qū)的幾何參數(shù)和物理參數(shù)一致,但是由于不可避免的加工誤差、材料缺陷、運(yùn)行耗損等原因,存在著微小的幾何和物理差異,稱之為失諧[1]。出現(xiàn)失諧后,振動(dòng)能量可能不再均勻分布,出現(xiàn)部分葉片振動(dòng)位移比其他葉片相對(duì)較大的模態(tài)局部化現(xiàn)象[2-3]。失諧可能使葉盤發(fā)生過早的疲勞破壞,對(duì)葉盤的安全性和可靠性造成了嚴(yán)重影響[4]。輪盤工作環(huán)境惡劣,承受著高速運(yùn)轉(zhuǎn)強(qiáng)離心力、熱應(yīng)力等載荷,
機(jī)械科學(xué)與技術(shù) 2022年5期2022-05-20
- 激振力階次對(duì)整體葉盤振動(dòng)影響分析
關(guān)注[1].整體葉盤系統(tǒng)在實(shí)際工作過程中受力十分復(fù)雜,葉輪轉(zhuǎn)子作為對(duì)氣體做功的主要部件,長(zhǎng)期高強(qiáng)度工作,一方面受到整體葉盤在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的離心力作用,另一方面受到多種氣流擾動(dòng)下的氣流激振力作用[2].因此,在多種復(fù)雜工況條件下,整體葉盤由于剛性較低,葉片容易產(chǎn)生共振和顫振,這不僅影響葉輪機(jī)械的正常工作,甚至還會(huì)造成嚴(yán)重的工程事故[3].為了有效避免整體葉盤損壞產(chǎn)生機(jī)械故障,對(duì)整體葉盤在工作中的振動(dòng)響應(yīng)特性分析已經(jīng)成為了研究熱點(diǎn),并取得了很多重要成果.近年
沈陽化工大學(xué)學(xué)報(bào) 2022年6期2022-04-12
- 葉片涂敷應(yīng)變依賴性硬涂層的整體葉盤非線性振動(dòng)特性研究
發(fā)動(dòng)機(jī)推力的整體葉盤得到了越來越廣泛的應(yīng)用。另一方面，由于缺少榫頭和榫槽的摩擦耗能，整體葉盤自身的振動(dòng)阻尼一般較小，在惡劣環(huán)境下工作時(shí)易產(chǎn)生過大的振動(dòng)應(yīng)力或響應(yīng)，甚至?xí)?dǎo)致疲勞破壞，因此必須對(duì)整體葉盤進(jìn)行有效減振[1]?？紤]到盤片不可分離的結(jié)構(gòu)特征和惡劣的工作環(huán)境，應(yīng)用于傳統(tǒng)榫接葉盤的葉冠[2]、凸肩[3]和緣板[4]等摩擦阻尼器和黏彈性材料[5]都無法有效抑制整體葉盤的振動(dòng)應(yīng)力。因此，迫切需要尋找一種能夠適用于整體葉盤的阻尼減振方案?；诮饘倩?接觸面結(jié)
振動(dòng)與沖擊 2022年3期2022-02-22
- 復(fù)雜時(shí)變激勵(lì)下失諧葉盤瞬態(tài)強(qiáng)迫響應(yīng)分析
BN1 9RH葉盤結(jié)構(gòu)，在工作時(shí)受到復(fù)雜的多諧波激勵(lì)，具有密集的共振頻譜，易產(chǎn)生高周疲勞而損傷[1-2]。眾所周知，葉片失諧會(huì)導(dǎo)致葉盤結(jié)構(gòu)的幅值放大效應(yīng)，即失諧葉盤的強(qiáng)迫振動(dòng)幅值高于其諧調(diào)狀態(tài)[3]。在早期，Slater等[4]對(duì)失諧葉盤強(qiáng)迫振動(dòng)問題做了詳細(xì)介紹。其后，Krack等[5]用諧波平衡法計(jì)算了失諧葉盤在周期、穩(wěn)態(tài)激勵(lì)下強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)。段勇亮等[6]提出了一種失諧葉盤減縮建模及動(dòng)力響應(yīng)預(yù)測(cè)方法，可以高效精確地預(yù)測(cè)失諧葉盤在諧波激勵(lì)下的穩(wěn)態(tài)響
航空學(xué)報(bào) 2021年9期2021-10-20
- 鍛造工藝對(duì)鈦合金鍛件組織性能的影響
動(dòng)機(jī)風(fēng)扇和壓縮機(jī)葉盤。利用鈦合金鍛件可以有效地將葉盤的結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)化，由傳統(tǒng)的多連接葉盤轉(zhuǎn)化成葉片圓盤連接型葉盤[3]，這樣可以導(dǎo)致整個(gè)葉盤的結(jié)構(gòu)不那么繁瑣，組成葉盤的材料需求也降低了，因此葉盤此時(shí)能進(jìn)行保形配置，葉盤需要更好地低疲勞和抗蠕變配置。因此，本文研究了鍛造工藝對(duì)鈦合金鍛件組織和性能的影響。1 試驗(yàn)方案1.1 整體葉盤形狀與尺寸研究的鈦合金選用TC17 合金，該鈦合金的是 (Mo+Cr)含量為8%，比TC4 和Ti-6242 具有更高的中溫強(qiáng)度，因
中國(guó)金屬通報(bào) 2021年14期2021-07-21
- 航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤阻尼波超精微細(xì)自動(dòng)化拋光新工藝
強(qiáng)度的鈦合金整體葉盤的加工水平，其葉片的加工精度和表面質(zhì)量對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和壽命有直接影響。高水平的整體航空葉盤的磨拋工藝可以提高葉片的尺寸精度及表面質(zhì)量，由于傳統(tǒng)的研磨工藝過于復(fù)雜，操作人員往往很難熟練掌握，對(duì)葉盤葉片復(fù)雜的曲面和重疊葉根部死角等無法均勻觸及，導(dǎo)致航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤的超精微細(xì)拋光研磨成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能提升的一個(gè)工藝瓶頸，亟待突破[1-2]。1.1 技術(shù)研究背景對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤葉片的復(fù)雜曲面、重疊葉根等采用數(shù)控自動(dòng)化整體b均勻磨拋
新型工業(yè)化 2021年12期2021-03-25
- 考慮應(yīng)變依賴性特征的硬涂層整體葉盤非線性減振分析
焊接制造)的整體葉盤得到越來越廣泛的應(yīng)用[1]。由于缺少榫頭和榫槽的摩擦耗能，整體葉盤的系統(tǒng)阻尼通常較小，振動(dòng)應(yīng)力或響應(yīng)過大，振動(dòng)的不利影響比較突出。在惡劣工況下，整體葉盤容易發(fā)生共振和高周疲勞破壞，從而縮短其有效使用壽命[2]?；诖?，有必要對(duì)整體葉盤附加外部阻尼器來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)件的阻尼減振。對(duì)于傳統(tǒng)的榫接葉盤結(jié)構(gòu)，大多數(shù)研究人員通常應(yīng)用干摩擦阻尼器(葉冠[3?4]、凸肩[5?6]或緣板[7?8]等)和黏彈性材料[9?10]來消耗振動(dòng)能量，達(dá)到有效減振。但是
- 硬涂層對(duì)整體葉盤的非線性振動(dòng)特性影響
42)目前，整體葉盤技術(shù)已廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇、壓氣機(jī)、渦輪，能夠有效地提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低重量、減少故障率、提高耐久性與可靠性。通常整體葉盤在高壓、高溫、高轉(zhuǎn)速、高強(qiáng)度載荷的惡劣工況下工作，由振動(dòng)引發(fā)的葉片高轉(zhuǎn)速疲勞故障和因此引發(fā)的問題占總故障及問題的比率高達(dá)25%[1]。所以整體葉盤的減振具有十分重要的工程應(yīng)用價(jià)值和理論研究意義。對(duì)于一般的葉盤結(jié)構(gòu)，通常采用摩擦阻尼器通過摩擦耗能的方法以降低結(jié)構(gòu)的振動(dòng)應(yīng)力。但是這種阻尼技術(shù)在整體葉盤上很難實(shí)現(xiàn)
科學(xué)技術(shù)與工程 2021年3期2021-02-24
- 基于PIHISCMSM失諧葉盤振動(dòng)特性研究
盤片軸一體化轉(zhuǎn)子葉盤盤體較薄，振動(dòng)阻尼能力較弱，導(dǎo)致各種與其振動(dòng)相關(guān)的故障經(jīng)常發(fā)生，如失諧、碰摩、葉片裂紋等，嚴(yán)重影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和穩(wěn)健性[1-3]，引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注.Chiu等對(duì)葉片-輪盤-軸系統(tǒng)的振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行了研究，分析了葉片尺寸對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)特性的影響[4].Li等建立了柔性軸-圓盤-葉片系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，研究了葉片失諧安裝角對(duì)振動(dòng)特性的影響[5].Sun等研究了航空發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)行為[6].Wang等提出了一種針對(duì)含裂紋
- 基于路徑規(guī)劃的大掠扭葉型整體葉盤的葉片分離技術(shù)
展, 近年來整體葉盤結(jié)構(gòu)在新研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)中已得到廣泛應(yīng)用[1]。但是，整體葉盤技術(shù)的應(yīng)用也帶來了整體葉盤葉片損傷修復(fù)和葉片試驗(yàn)等難題。在這些問題的解決過程中，需要將目標(biāo)葉片從整體葉盤上分離下來。分離葉片過程造成的變形應(yīng)盡量小，被分離葉片尺寸精度、位置精度和表面粗糙度要求較高。同時(shí)，具有大掠扭葉型的整體葉盤由于葉片掠扭程度大、葉片間相互遮擋、通道相對(duì)狹窄，所以刀具可達(dá)性較差，這些使葉片分離更加困難。因此，對(duì)于大掠扭葉型整體葉盤，需要探索出一種合適的葉片分離
機(jī)械制造與自動(dòng)化 2020年5期2020-10-21
- 航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤數(shù)控砂帶磨削變形行為及其試驗(yàn)研究
00044)整體葉盤是為了滿足高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)而設(shè)計(jì)的新型結(jié)構(gòu)件。該結(jié)構(gòu)件將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子葉片和輪盤合成一體，省去了傳統(tǒng)連接中榫頭、榫槽及鎖緊裝置等機(jī)構(gòu)，減輕了結(jié)構(gòu)質(zhì)量，減少了零件數(shù)量，避免了榫頭氣流損失，提高了氣動(dòng)效率，使發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，現(xiàn)已在各國(guó)軍用和民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)上得到廣泛應(yīng)用[1]。目前整體葉盤葉型加工的主流工藝是數(shù)控精密銑削加工→手工拋光→振動(dòng)光飾(或磨粒流光飾)，由于銑削加工存在銑削刀痕，僅靠振動(dòng)光飾(或磨粒流光飾)工藝無法有效去除，手工拋磨預(yù)
金剛石與磨料磨具工程 2020年3期2020-07-03
- 葉片平均頻率對(duì)失諧葉盤振動(dòng)局部化影響分析
航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉盤系統(tǒng)振動(dòng)的主要問題，失諧即各葉片之間由剛度、質(zhì)量等因素導(dǎo)致的固有頻率的不同，會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致葉盤系統(tǒng)振動(dòng)局部化現(xiàn)象[1-2]，從而造成葉盤系統(tǒng)的疲勞破壞[3]。很多學(xué)者對(duì)失諧葉盤振動(dòng)局部化進(jìn)行了大量研究。于長(zhǎng)波等[4]采用有限元模型對(duì)失諧葉盤振動(dòng)概率響應(yīng)局部化特性進(jìn)行了研究；王艾倫等[5]采用集中參數(shù)模型和蒙特卡羅分析方法，研究了成組葉盤系統(tǒng)的隨機(jī)失諧特性，分析了失諧敏感性和失諧強(qiáng)度的關(guān)系；曾海楠等[6]基于集中參數(shù)模型，考慮了榫頭榫槽之間
航空發(fā)動(dòng)機(jī) 2019年6期2020-01-14
- 應(yīng)用于智能插秧機(jī)的葉盤數(shù)控加工參數(shù)優(yōu)化研究
等核心技術(shù)參數(shù)與葉盤之間的內(nèi)在關(guān)系，從零部件加工精度、制造成本、整機(jī)耐用性等方面考慮，對(duì)應(yīng)用于某一插秧機(jī)的葉盤數(shù)控加工參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析。1 智能插秧機(jī)智能插秧機(jī)外形圖如圖1所示，其核心技術(shù)參數(shù)如表1所示。2 數(shù)控加工技術(shù)當(dāng)前數(shù)控加工已被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的機(jī)械精加工制造，從先前的三軸聯(lián)動(dòng)逐步上升至五軸聯(lián)動(dòng)，數(shù)控加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其具備批量化、精度化及控制化等特性。圖2充分展示了數(shù)控加工技術(shù)通過從最初的加工零件材質(zhì)選取、刀具的靈活多方向目的到達(dá)、只需改動(dòng)少
農(nóng)機(jī)化研究 2019年6期2019-12-22
- 雙級(jí)帶冠整體渦輪葉盤數(shù)控電火花加工路徑規(guī)劃
整體式結(jié)構(gòu)的渦輪葉盤是一種必然。渦輪葉盤采用整體的結(jié)構(gòu)，將葉片與葉盤做成一體，組成發(fā)動(dòng)機(jī)的零件數(shù)量大幅度減少，比傳統(tǒng)的渦輪葉盤結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，而且避免了逸流損失，大大提高了渦輪效率和可靠性[2-3]。鈦合金和鎳基或鈷基超級(jí)合金等難加工材料由于其性能通常作為制造渦輪葉盤最常用的材料。葉盤葉片的型面彎扭程度大，通常為自由曲面，加之葉冠的存在，使其通道結(jié)構(gòu)狹小，導(dǎo)致閉式整體渦輪葉盤的制造困難[4]。使用高速數(shù)控加工制造閉式渦輪葉盤，需要很高的刀具成本和較長(zhǎng)的處理時(shí)間
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2019年10期2019-10-31
- 基于硬涂層的主動(dòng)失諧整體葉盤建模與分析
10819)整體葉盤是通過先進(jìn)的制造工藝將葉片與輪盤做成一體，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕和性能優(yōu)越的特點(diǎn)，已在各型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)中廣泛應(yīng)用。葉盤結(jié)構(gòu)理論上是循環(huán)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，但通常因?yàn)橹圃煺`差、不均勻磨損等原因而發(fā)生失諧[1]。失諧破壞了葉盤結(jié)構(gòu)的循環(huán)對(duì)稱性，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)振動(dòng)局部化[2-4]，造成少數(shù)葉片振幅和應(yīng)力水平顯著增大，致使結(jié)構(gòu)過早出現(xiàn)高周疲勞失效。因此，研究如何降低或抑制失諧造成的結(jié)構(gòu)振動(dòng)水平過大問題十分重要。主動(dòng)失諧設(shè)計(jì)作為抑制葉盤振動(dòng)的重要方法近年來被廣
振動(dòng)與沖擊 2019年17期2019-09-17
- 三維葉盤失諧模態(tài)分析的攝動(dòng)降階方法
區(qū)的模型計(jì)算整體葉盤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性。然而,各個(gè)扇區(qū)的結(jié)構(gòu)特性會(huì)由于制造公差、運(yùn)行磨損等因素引入偏差,這種偏差稱為失諧,失諧會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)能量集中和強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)幅值的急劇增加[1-2]。因此,在葉盤設(shè)計(jì)過程中,須考慮失諧的影響,以防止由于結(jié)構(gòu)高周疲勞引起的失效。早期失諧葉盤的研究主要利用集中參數(shù)模型和連續(xù)參數(shù)模型[3-4],分析結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)局部化程度的影響規(guī)律,但模型過于簡(jiǎn)化,無法直接對(duì)應(yīng)較為復(fù)雜的葉片輪盤結(jié)構(gòu)。隨著計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展,逐漸利用三維實(shí)體有限元模型對(duì)
西安交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2019年9期2019-09-10
- 基于構(gòu)件模態(tài)失諧模型的涂層整體葉盤失諧辨識(shí)
10027)整體葉盤作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要核心部件之一，是提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低重量、提高耐久性與可靠性的重要結(jié)構(gòu)，其品質(zhì)優(yōu)劣直接決定了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命與性能。由于缺少榫頭-榫槽的摩擦阻尼減振環(huán)節(jié)，整體葉盤在氣動(dòng)、機(jī)械、溫度場(chǎng)等載荷的共同作用下很容易產(chǎn)生共振而使葉盤結(jié)構(gòu)發(fā)生疲勞失效。因而抑制整體葉盤過大的振動(dòng)、減少疲勞損傷等已成為整體葉盤設(shè)計(jì)研發(fā)過程中必須解決的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，面向整體葉盤減振的方法通常有以下幾類：在輪盤或葉根處增加阻尼結(jié)構(gòu)[1]
振動(dòng)與沖擊 2019年14期2019-08-06
- 干摩擦阻尼結(jié)構(gòu)對(duì)失諧葉盤振動(dòng)局部化的約束作用
擦阻尼結(jié)構(gòu)對(duì)失諧葉盤系統(tǒng)振動(dòng)局部化的影響，采用能夠復(fù)現(xiàn)局部微動(dòng)滑移特征的三維微滑移干摩擦模型和抗混疊時(shí)頻域融合算法，對(duì)含干摩擦阻尼結(jié)構(gòu)的失諧葉盤系統(tǒng)進(jìn)行了強(qiáng)迫振動(dòng)的計(jì)算模擬。比較了考慮圍帶處干摩擦阻尼和未考慮干摩擦阻尼時(shí)葉片振動(dòng)響應(yīng)的變化及局部化因子的大小，并研究了干摩擦阻尼參數(shù)在失諧葉盤系統(tǒng)減振控制中的影響規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明：干摩擦阻尼結(jié)構(gòu)可降低失諧葉盤系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)的局部化程度，葉片間的摩擦約束力完全不同，每支葉片所對(duì)應(yīng)的最優(yōu)初始正壓力及最優(yōu)摩擦系數(shù)均不
河北科技大學(xué)學(xué)報(bào) 2019年1期2019-06-11
- 基于葉片貢獻(xiàn)度的葉盤系統(tǒng)頻率轉(zhuǎn)向特性*
發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)諧調(diào)葉盤具有頻率轉(zhuǎn)向現(xiàn)象[1-2]，而加工誤差、工作過程中的磨損和抑制顫振等原因會(huì)導(dǎo)致各葉片的固有頻率的差異，即失諧。失諧會(huì)造成嚴(yán)重的局部化[3]。國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)于失諧葉盤系統(tǒng)頻率轉(zhuǎn)向特性開展了大量研究。文獻(xiàn)[4-5] 對(duì)葉盤頻率與系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[6-9] 研究了葉盤頻率轉(zhuǎn)向與失諧之間的關(guān)系。文獻(xiàn)[10-13]對(duì)葉片頻率轉(zhuǎn)向與振型轉(zhuǎn)換特性進(jìn)行了研究。王南飛等[14]的研究表明旋轉(zhuǎn)葉片必須考慮預(yù)應(yīng)力影響。上述研究沒有考慮在頻率轉(zhuǎn)
振動(dòng)、測(cè)試與診斷 2019年2期2019-05-09
- 涂敷硬涂層的整體葉盤振動(dòng)特性與阻尼解析分析
10819)整體葉盤能夠有效提高推重比和氣動(dòng)效率，剛性好，平衡精度高[1]，已成為第四、五代戰(zhàn)機(jī)的必選結(jié)構(gòu)。但是，整體葉盤在真實(shí)工況下對(duì)失諧具有更高的靈敏度，會(huì)促使局部振動(dòng)超標(biāo)，嚴(yán)重威脅發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性與飛行安全[2]。相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，葉片的振動(dòng)疲勞失效而引發(fā)的故障要占發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)故障的70%以上[3]。因此，葉盤結(jié)構(gòu)的有效減振具有非常重要的實(shí)際價(jià)值和意義。對(duì)于傳統(tǒng)的榫接葉盤，一般利用摩擦阻尼器的摩擦耗能來降低結(jié)構(gòu)的振動(dòng)應(yīng)力。Laxalde等[4]利用附加摩擦環(huán)
振動(dòng)與沖擊 2018年20期2018-11-01
- 失諧葉盤系統(tǒng)避共振可靠度評(píng)估方法
191）0 引言葉盤系統(tǒng)的振動(dòng)特性對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)的可靠度有很大影響。實(shí)際葉盤系統(tǒng)由于加工、磨損等因素，各扇區(qū)之間存在微小差別，稱為失諧。失諧會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)模態(tài)局部化和共振區(qū)間拓寬等問題，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行安全造成嚴(yán)重影響。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)失諧葉盤的振動(dòng)特性進(jìn)行了大量研究，取得了很多成果[1-3]。白斌等[4]詳細(xì)闡述了失諧葉盤結(jié)構(gòu)分析模型、響應(yīng)局部化、失諧識(shí)別與預(yù)測(cè)等方面的研究現(xiàn)狀，并對(duì)未來研究方向進(jìn)行了說明；王建軍等[5-7]建立了失諧葉盤系統(tǒng)的集中參數(shù)模型
航空發(fā)動(dòng)機(jī) 2018年5期2018-09-17
- 葉盤結(jié)構(gòu)非線性振動(dòng)頻域分析方法研究綜述
的共同作用，導(dǎo)致葉盤及轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的振動(dòng)失效，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)部件的疲勞壽命及正常使用。本文概述了葉盤系統(tǒng)的非線性振動(dòng)及控制問題。從失諧、周期解計(jì)算方法、非線性模態(tài)、干摩擦阻尼影響、裂紋及碰撞、流固耦合等幾方面介紹了葉盤振動(dòng)問題的研究進(jìn)展。針對(duì)葉盤及轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)不確定振動(dòng)抑制問題，分析了局部非線性結(jié)構(gòu)的魯棒優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。最后，提出了葉盤及轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)分析方法研究所要解決和關(guān)注的若干問題。關(guān)鍵詞：葉盤;轉(zhuǎn)子;參數(shù)不確定;局部非線性;魯棒優(yōu)化設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：V2
航空科學(xué)技術(shù) 2018年9期2018-07-13
- 600℃高溫鈦合金雙性能整體葉盤鍛件制備技術(shù)研究進(jìn)展
創(chuàng)新制備了如整體葉盤等輕量化結(jié)構(gòu)，減少零件數(shù)量，減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量，降低零件本身承載應(yīng)力及對(duì)壓氣機(jī)軸等配合件的負(fù)荷，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比和使用可靠性。整體葉盤將葉片、輪盤等零件集成設(shè)計(jì)為一個(gè)整體構(gòu)件，較之傳統(tǒng)的榫齒連接結(jié)構(gòu)，整體葉盤減重約30%，消除了因連接和裝配引起的零件間接觸應(yīng)力，避免了葉片榫頭與輪盤榫槽之間因微動(dòng)磨損疲勞失效的潛在風(fēng)險(xiǎn)，消除了氣流在榫頭與榫槽間的泄漏，減小了葉片與輪盤轉(zhuǎn)子組件的徑向溫度梯度，有效降低熱機(jī)械疲勞風(fēng)險(xiǎn)，改善壓氣機(jī)氣動(dòng)穩(wěn)定性，提
材料工程 2018年5期2018-05-16
- 整體葉盤高效加工技術(shù)與刀具應(yīng)用分析
需求，其中，整體葉盤制造更是核心瓶頸技術(shù)攻關(guān)之一。隨著近幾年的外來技術(shù)引進(jìn)及國(guó)內(nèi)的制造水平提升，發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤制造技術(shù)被攻克，但加工效率低下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到量產(chǎn)需求，工藝技術(shù)及刀具需進(jìn)一步研發(fā)。刀具是機(jī)械加工的基本硬件之一，合適的刀具能提高零部件的加工效率、加工精準(zhǔn)度，降低生產(chǎn)成本。1 整體葉盤材料特性及整體葉盤盤銑加工技術(shù)分析1.1 整體葉盤材料特性整體葉盤是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的組成之一，整體葉盤的存在能提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能、減小重量、提高耐久性與可靠性。常見的整體葉盤材
現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備 2018年4期2018-02-17
- 失諧葉盤受迫響應(yīng)的靈敏度分析方法
9QT,英國(guó)失諧葉盤受迫響應(yīng)的靈敏度分析方法譚元球1，臧朝平1,*，周標(biāo)1，段勇亮1，E.P.PETROV21.南京航空航天大學(xué) 能源與動(dòng)力學(xué)院 江蘇省航空動(dòng)力系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210016 2.賽克斯大學(xué) 工程與信息學(xué)院，布萊頓 BN1 9QT,英國(guó)針對(duì)失諧葉盤結(jié)構(gòu)的受迫響應(yīng)與葉片失諧之間的敏感性問題，提出了一種失諧葉盤最大響應(yīng)幅值分別關(guān)于葉片頻率失諧參數(shù)和葉片節(jié)點(diǎn)失諧質(zhì)量的一階和二階靈敏度系數(shù)計(jì)算方法，以探究葉盤結(jié)構(gòu)失諧參數(shù)對(duì)其最大響應(yīng)幅值的影響。
航空學(xué)報(bào) 2017年12期2018-01-05
- 整體葉盤葉片自動(dòng)化拋光顫振抑制技術(shù)
10015）整體葉盤是將葉片和輪盤設(shè)計(jì)為整體的新型結(jié)構(gòu)件，由于減輕了零件重量、降低了氣體性能損失，因而對(duì)于提升航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能具有重要作用，是提升航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能的新型結(jié)構(gòu)件[1-3]。為提高整體葉盤葉片的型面質(zhì)量，保證整體葉盤在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速等工況下的性能，精加工后必須對(duì)葉片型面進(jìn)行拋光[4-6]。然而，整體葉盤葉片屬于典型的懸臂梁結(jié)構(gòu)，葉身薄，拋光時(shí)極易發(fā)生顫振現(xiàn)象，造成拋光工具磨損嚴(yán)重、葉片型面出現(xiàn)魚鱗狀波紋[7-8]。這種波紋的方向與拋光軌跡的方向
航空制造技術(shù) 2017年8期2017-05-16
- 黏彈性阻尼材料對(duì)整體葉盤固有特性的影響
性阻尼材料對(duì)整體葉盤固有特性的影響王 嬌a, b，于 濤a, b，張?jiān)缓芻(煙臺(tái)大學(xué) a. 機(jī)電汽車工程學(xué)院；b. 山東省高校先進(jìn)制造與控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；c. 工程實(shí)訓(xùn)中心, 山東 煙臺(tái) 264005)整體葉盤是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件，在多場(chǎng)耦合復(fù)雜邊界條件作用下，容易發(fā)生復(fù)雜的振動(dòng)，當(dāng)葉片發(fā)生疲勞破壞時(shí)，導(dǎo)致整體葉盤的葉片無法更換.為提高整體葉盤的抗高周疲勞能力，提出在整體葉盤盤緣底部添加黏彈性阻尼材料以實(shí)現(xiàn)整體葉盤振動(dòng)抑制的方法，采用復(fù)常量模型表征添加
- 干摩擦阻尼對(duì)失諧葉盤系統(tǒng)受迫振動(dòng)的影響
干摩擦阻尼對(duì)失諧葉盤系統(tǒng)受迫振動(dòng)的影響劉雅琳1,上官博2,徐自力3(1.西安建筑科技大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院, 710055, 西安;2.西安熱工研究院有限公司, 710032, 西安;3.西安交通大學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與振動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 710049, 西安)針對(duì)目前含非線性干摩擦阻尼結(jié)構(gòu)的失諧葉盤系統(tǒng)振動(dòng)特性研究中,非線性干摩擦接觸模型的建立及高自由度非線性系統(tǒng)的求解問題,采用抗混疊時(shí)頻域融合算法和三維微滑移摩擦接觸模型,對(duì)某含有非線性干摩擦阻尼結(jié)構(gòu)的失諧
西安交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2016年2期2016-12-21
- 渦輪轉(zhuǎn)子葉片-輪盤的振動(dòng)特性分析
耦合葉片-輪盤(葉盤)在不同邊界條件下進(jìn)行振動(dòng)特性分析，為葉片-輪盤的設(shè)計(jì)優(yōu)化和振動(dòng)安全性檢驗(yàn)提供數(shù)值依據(jù)，并通過對(duì)比分析得出相關(guān)結(jié)論。航空發(fā)動(dòng)機(jī)；渦輪轉(zhuǎn)子；葉片-輪盤；振動(dòng)分析1 引 言渦輪轉(zhuǎn)子葉盤是航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組件，工作時(shí)受較高的振動(dòng)交變、離心負(fù)荷等作用，容易產(chǎn)生故障。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，振動(dòng)故障率占渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)總故障率的60%左右，而葉片振動(dòng)故障又占振動(dòng)故障率的70%以上。關(guān)于葉盤的振動(dòng)特性分析，國(guó)內(nèi)外較多的是把葉片和輪盤作為孤立元件分別進(jìn)行研究，
工程與試驗(yàn) 2016年3期2016-11-10
- 基于近似CMS法及模態(tài)測(cè)試的失諧葉盤結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性研究
及模態(tài)測(cè)試的失諧葉盤結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性研究張亮，李欣（遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院，遼寧 錦州 121001）為解決工作轉(zhuǎn)速下失諧葉盤結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性分析計(jì)算量大的問題，提出一種近似CMS超單元法。該方法采用先預(yù)應(yīng)力子結(jié)構(gòu)后整體的分析方式，分析葉盤結(jié)構(gòu)在工作轉(zhuǎn)速下的動(dòng)力學(xué)特性。通過循環(huán)對(duì)稱分析法驗(yàn)證該方法的分析精度。采用模態(tài)測(cè)試及有限元法識(shí)別葉片失諧參數(shù)，基于近似CMS超單元方法分析某失諧葉盤結(jié)構(gòu)在工作轉(zhuǎn)速下的動(dòng)力學(xué)特性。結(jié)果表明：諧調(diào)葉盤結(jié)構(gòu)無量綱動(dòng)頻相對(duì)
中國(guó)測(cè)試 2016年6期2016-10-18
- 航空發(fā)動(dòng)機(jī)失諧葉盤動(dòng)態(tài)特性研究進(jìn)展*
用等方面的研究。葉盤結(jié)構(gòu)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的關(guān)鍵構(gòu)件，其工作狀態(tài)直接影響到整機(jī)的結(jié)構(gòu)完整性和工作可靠性[1]。隨著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料和加工工藝等方面的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)/風(fēng)扇中廣泛采用整體葉盤（環(huán)），與高效氣動(dòng)設(shè)計(jì)相結(jié)合，使壓氣機(jī)/風(fēng)扇的效率提高、流動(dòng)損失降低，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的性能參數(shù)顯著改善。先進(jìn)的氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得葉盤所承受的氣動(dòng)負(fù)荷增加，而結(jié)構(gòu)本身卻變得更為輕巧，因此其振動(dòng)問題也更加突出，嚴(yán)重地威脅著航空發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和壽命[2]。葉盤結(jié)構(gòu)以往的
航空制造技術(shù) 2016年21期2016-05-30
- 整體葉盤數(shù)控砂帶磨削技術(shù)及其試驗(yàn)
。航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤是新一代先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與技術(shù)跨越的核心關(guān)鍵零部件[1]。這種創(chuàng)新結(jié)構(gòu)大大降低了整體葉盤重量、減少了氣流的泄露，對(duì)于改善壓氣機(jī)的穩(wěn)定性、減少了輪盤沿徑向的溫度梯度、降低發(fā)動(dòng)機(jī)故障率、提高其耐久性與可靠性具有重要影響[2-3]。目前整體葉盤葉型加工的主流工藝是數(shù)控精密銑削加工→手工拋光→振動(dòng)（或磨粒流）光飾，由于銑削加工存在切削刀痕，僅靠振動(dòng)（或磨粒流）光飾工藝無法有效去除銑削刀痕，手工拋磨預(yù)處理仍是目前國(guó)內(nèi)主要的整體葉盤加工方
航空制造技術(shù) 2016年21期2016-05-30
- 主動(dòng)失諧葉盤振動(dòng)特性及魯棒性研究
素影響，實(shí)際工業(yè)葉盤中各葉片間不可避免地存在一些偏差，通常稱為“失諧”[1-2]，導(dǎo)致葉盤出現(xiàn)振動(dòng)局部化，使得少數(shù)葉片的振動(dòng)幅值過大而產(chǎn)生過早的高周疲勞?？紤]失諧的影響，并合理地利用失諧已成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn)問題。在以往的研究中，提出了各種人為失諧類型，應(yīng)用較廣泛的包括交替失諧[3]、諧波、偽諧波失諧[4]和線性失諧[5]。于長(zhǎng)波等[6-8]系統(tǒng)研究了人為失諧對(duì)葉盤結(jié)構(gòu)固有特性和響應(yīng)特性的影響；Lim[9]等利用振動(dòng)能量傳播思想，從理論上驗(yàn)證了利用失諧設(shè)計(jì)減
航空發(fā)動(dòng)機(jī) 2015年6期2015-11-19
- 某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤強(qiáng)度分析*
031)0 引言葉盤是發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件，它的性能水平對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和安全性具有決定性的影響。隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的提高，導(dǎo)致葉盤的負(fù)荷越來越大，對(duì)葉盤工作溫度、轉(zhuǎn)速、性能的要求越來越高。隨著第四代戰(zhàn)斗機(jī)的出現(xiàn)，開始采用整體葉盤結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是省去了榫頭減小了輪緣載荷、有效地減輕了葉盤的重量，可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比和改善冷卻效果，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率［1－3］。國(guó)內(nèi)外對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)葉盤強(qiáng)度問題展開了大量的研究工作，特別是美國(guó)在1980年后隨著HOST計(jì)劃的推進(jìn)，在提高
機(jī)械研究與應(yīng)用 2015年4期2015-06-11
- 焊接式整體葉盤加工余量自適應(yīng)優(yōu)化方法*
定華 吳寶海整體葉盤是新一代高推比航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中采用的最新結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)布局形式。它將葉片和輪盤直接連接為一整體，大大簡(jiǎn)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比和可靠性。因此，整體葉盤在先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)中獲得了廣泛應(yīng)用[1]。目前，整體葉盤的制造主要采用復(fù)合制造工藝方式，包括精鍛制坯＋精密數(shù)控加工，焊接制坯＋精密數(shù)控加工以及高溫合金整體精鑄毛坯＋熱等靜壓處理[1-3]。其中，線性摩擦焊接工藝由于具有節(jié)省大量貴重金屬材料、減少加工時(shí)間、綜合性能高等優(yōu)點(diǎn)，成為
航空制造技術(shù) 2015年19期2015-05-31
- 商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤通道加工方法分析
雪 韓秀峰整體葉盤最初用于軍用低壓壓氣機(jī)，而后發(fā)展用于高壓壓氣機(jī)，目前商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)也越來越多采用整體葉盤結(jié)構(gòu)。圖1[1]所示為整體葉盤在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)。整體葉盤結(jié)構(gòu)可以降低航空發(fā)動(dòng)機(jī)重量，同時(shí)增加發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率，從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)推重比。同時(shí)，整體葉盤結(jié)構(gòu)避免了榫頭、榫槽間的微動(dòng)磨損、微觀裂紋、鎖片損壞等意外故障，大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)工作壽命和安全可靠性。商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的整體葉盤主要應(yīng)用于風(fēng)扇及壓氣機(jī)，材料多為鈦合金和高溫合金鍛件，均屬于難切削材料
航空制造技術(shù) 2015年12期2015-05-31
- 噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)葉片及整體葉盤的高效加工方案
伊斯卡還因向整體葉盤提供創(chuàng)新的高效解決方案而享有良好的聲譽(yù)。整體葉盤（見圖1）是由一個(gè)輪盤及多個(gè)葉片組成的單個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)組件。研發(fā)整體葉盤的目的旨在取代由一個(gè)輪盤與多個(gè)可移出的葉片組成的傳統(tǒng)裝配式葉盤。自20世紀(jì)80年代中期推向市場(chǎng)后，整體葉盤越來越受市場(chǎng)歡迎。整體葉盤也被稱作整體葉盤轉(zhuǎn)子（IBR's），往往由整體材料加工而成。圖 1整體葉盤的壓縮機(jī)和風(fēng)扇在現(xiàn)代渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)用不僅帶來性能的改善，還免除了對(duì)輪盤及葉片進(jìn)行組裝，并使得重要組件能在一次裝夾
金屬加工(冷加工) 2015年20期2015-05-08
- 多軸擺線銑在整體葉盤粗加工中的應(yīng)用
多軸擺線銑在整體葉盤粗加工中的應(yīng)用■沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 （遼寧110043） 朱 麗 侯 波 汪歡 王梁丞摘要：本文主要針對(duì)高溫合金難加工材料中小型整體葉盤的粗加工過程，如何采用多種擺線銑方式進(jìn)行粗開槽加工，闡明了擺線銑方案和其他加工方案的不同之處及其優(yōu)勢(shì)，并對(duì)多軸擺線銑編程方式加工特點(diǎn)進(jìn)行說明，為難加工材料的中小型整體葉盤加工提供了一種有效方法。整體葉盤作為高推重比為特征的先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件，結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，技術(shù)要求更加嚴(yán)格；其制
金屬加工(冷加工) 2015年15期2015-02-20
- 阿米西達(dá)對(duì)黃瓜霜霉病的室內(nèi)藥效試驗(yàn)
子囊 游動(dòng)孢子 葉盤黃瓜霜霉病[Pseudoperonospora cubensis（Berk. et Curt.）Rostov]是我國(guó)各黃瓜產(chǎn)區(qū)普遍發(fā)生的一種病害，最早發(fā)現(xiàn)于北美的古巴（1886年）。我國(guó)最早報(bào)道于1912年，在湖南省的南瓜上發(fā)現(xiàn) [1]。該病菌除了侵染黃瓜外，還侵染葫蘆科的大約20個(gè)屬40個(gè)種的作物，其中10個(gè)種在黃瓜屬 [2]。黃瓜霜霉病主要依靠孢子囊傳播，當(dāng)孢子囊被攜帶到葉片上后，在合適的條件下就可通過葉片的氣孔侵入植物。病菌可通過
農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用 2014年1期2014-08-15
- 航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉盤結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變形的概率分析
發(fā)動(dòng)機(jī)總故障中，葉盤結(jié)構(gòu)故障約占25%，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性、可靠性、穩(wěn)健性和效率等性能及對(duì)其失諧結(jié)構(gòu)識(shí)別和預(yù)測(cè)[1-14]，如Kenyon在所建立的模型中分析了2個(gè)相間裂紋葉片對(duì)葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的影響規(guī)律（王艾倫等也做了類似研究），又采用諧波擾動(dòng)法建立剪切彈簧環(huán)模型，研究了在微小失諧情況下受迫響應(yīng)的靈敏度，采用靈敏度系數(shù)法對(duì)實(shí)際葉盤結(jié)構(gòu)有限元模型進(jìn)行優(yōu)化；Bladh基于綜合模態(tài)分析法（CMS）提出減縮模型（ROM），計(jì)算了受迫響應(yīng)的概率問題，與Mont
航空發(fā)動(dòng)機(jī) 2014年2期2014-04-27
- 壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子錯(cuò)頻葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)分析
龍壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子錯(cuò)頻葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)分析徐可寧1，王延榮2，劉金龍1(1.中航空天發(fā)動(dòng)機(jī)研究院有限公司，北京100028；2.北京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，北京100191)利用三維葉輪機(jī)械氣動(dòng)彈性分析軟件AEAS，對(duì)某壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子錯(cuò)頻葉盤結(jié)構(gòu)進(jìn)行了振動(dòng)響應(yīng)分析，比較了各計(jì)算參數(shù)、錯(cuò)頻量對(duì)數(shù)值仿真精度和效率的影響。結(jié)果表明，諧響應(yīng)分析和瞬態(tài)響應(yīng)分析，可得到錯(cuò)頻葉盤結(jié)構(gòu)各葉片的瞬態(tài)位移或動(dòng)應(yīng)力響應(yīng)，進(jìn)而獲得各葉片的位移放大因子。通過研究錯(cuò)頻對(duì)葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)
燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究 2013年3期2013-07-05
- 失諧多級(jí)整體葉盤振動(dòng)模態(tài)特性定量評(píng)價(jià)方法研究
1）失諧多級(jí)整體葉盤振動(dòng)模態(tài)特性定量評(píng)價(jià)方法研究葛長(zhǎng)闖1，王建軍2，劉永泉1（1.中航工業(yè)沈陽發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所，沈陽 110015；2.北京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，北京 100191）主要研究了失諧多級(jí)葉盤振動(dòng)模態(tài)局部化的定量評(píng)價(jià)方法。采用3種基于應(yīng)變能理論的模態(tài)局部化因子來，評(píng)價(jià)失諧多級(jí)葉盤的振動(dòng)模態(tài)特性。在此基礎(chǔ)上，分析了典型失諧模式的2級(jí)葉盤模態(tài)局部化特性。分析結(jié)果表明：3種模態(tài)局部化因子在失諧多級(jí)葉盤振動(dòng)評(píng)價(jià)中具有較好的適應(yīng)性。失諧；多級(jí)葉
航空發(fā)動(dòng)機(jī) 2012年1期2012-06-06
- 失諧葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)局部化實(shí)驗(yàn)研究
可或缺的。在失諧葉盤結(jié)構(gòu)響應(yīng)局部化實(shí)驗(yàn)研究方面，國(guó)外學(xué)者做了開創(chuàng)性的工作，例如，Kruse［5］采用壓電陶瓷作動(dòng)器作為階次激勵(lì)激振裝置，測(cè)量了高密度模態(tài)區(qū)域階次激勵(lì)作用下的強(qiáng)迫響應(yīng)特性。而 Judge［6－7］通過在各葉片尖部粘貼不同的質(zhì)量塊實(shí)驗(yàn)研究了頻率轉(zhuǎn)向區(qū)域以外高密度模態(tài)弱耦合區(qū)域的失諧葉盤振動(dòng)模態(tài)局部化和強(qiáng)迫響應(yīng)振幅放大。Duffield［8］采用飛輪激振形式進(jìn)行了階次激勵(lì)下發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉盤簡(jiǎn)化模型的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)迫響應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究，Jones和Cross［9］
振動(dòng)與沖擊 2012年1期2012-02-12
- 裂紋葉片分布對(duì)失諧葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的影響
)葉片—輪盤簡(jiǎn)稱葉盤結(jié)構(gòu)是葉輪機(jī)械的核心部件。理論上它是一種循環(huán)周期結(jié)構(gòu)，實(shí)際上，由于不可避免的材料缺陷、制造誤差以及使用磨損等因素，往往導(dǎo)致葉片的形狀、剛度和質(zhì)量等參數(shù)沿周向分布不完全相同，引起失諧。失諧可能造成葉盤結(jié)構(gòu)出現(xiàn)振動(dòng)局部化現(xiàn)象［1］。由于葉盤結(jié)構(gòu)工作條件惡劣，長(zhǎng)期承受巨大的離心力和氣流等靜、動(dòng)載荷作用，工作中的葉盤結(jié)構(gòu)某些葉片將出現(xiàn)裂紋，并發(fā)現(xiàn)葉片上的裂紋多為穿透型裂紋［2－4］。顯然，裂紋葉片是引發(fā)葉盤結(jié)構(gòu)失諧的重要原因之一。許多學(xué)者對(duì)含有
振動(dòng)與沖擊 2011年4期2011-06-02
- 級(jí)間接觸耦合的失諧葉盤模態(tài)局部化問題研究
拉桿預(yù)緊力將各級(jí)葉盤結(jié)構(gòu)組合成轉(zhuǎn)子［1］。組成轉(zhuǎn)子的各級(jí)葉盤結(jié)構(gòu)通常為周期諧調(diào)的，葉盤系統(tǒng)中的各葉片性質(zhì)相同，系統(tǒng)的模態(tài)振型沿圓周均勻分布。諧調(diào)葉盤會(huì)產(chǎn)生頻率轉(zhuǎn)向現(xiàn)象，即系統(tǒng)特征頻率軌跡隨著系統(tǒng)某些特性參數(shù)變化時(shí)先匯聚但不交叉，然后再分離的現(xiàn)象。實(shí)際葉盤系統(tǒng)中，由于加工、磨損等因素的影響，葉片間的性質(zhì)難免存在較小的差異(稱之為失諧)。失諧導(dǎo)致周期結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模態(tài)產(chǎn)生局部化現(xiàn)象［2］，這是葉片產(chǎn)生高周疲勞破壞的主要原因［3］。葉盤結(jié)構(gòu)對(duì)失諧的敏感性很大程度上受頻
振動(dòng)與沖擊 2011年9期2011-02-13
- 考慮控制電路失諧的葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制研究
慮控制電路失諧的葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制研究王艾倫 李 林中南大學(xué)現(xiàn)代復(fù)雜設(shè)備設(shè)計(jì)與極端制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長(zhǎng)沙,410083以適用于多能域系統(tǒng)建模的功率鍵合圖為工具,建立了葉盤結(jié)構(gòu)與壓電回路耦合動(dòng)力學(xué)模型,研究了電路參數(shù)失諧對(duì)葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的影響規(guī)律,并進(jìn)行了驗(yàn)證。研究結(jié)果表明:控制電路失諧會(huì)使葉盤結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性受到影響,且其影響大小與失諧支路離失諧葉片的距離有關(guān),距離越遠(yuǎn)影響越小;在同一支路的各個(gè)參數(shù)中,電阻失諧對(duì)葉盤結(jié)構(gòu)的最大振幅影響最大,電容失諧不影
中國(guó)機(jī)械工程 2011年12期2011-01-29
- 含兩個(gè)相間裂紋葉片的失諧葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性研究
片—輪盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)稱葉盤結(jié)構(gòu),是葉輪機(jī)械的關(guān)鍵部件。理論上,它是一種循環(huán)周期結(jié)構(gòu),其模態(tài)振型會(huì)均勻地沿圓周方向傳遞至整個(gè)結(jié)構(gòu),但實(shí)際上,材料缺陷、制造誤差以及使用磨損等因素,往往導(dǎo)致葉片的形狀、剛度和質(zhì)量等參數(shù)沿周向分布不完全相同,引發(fā)失諧。失諧可能造成葉盤結(jié)構(gòu)的振型沿周向不再均勻分布,某些葉片的響應(yīng)幅值過高,即出現(xiàn)振動(dòng)局部化現(xiàn)象[1]。在過去幾十年里,由于葉片趨向于薄尺寸、輕質(zhì)量和小展弦化,以及整體葉盤結(jié)構(gòu)開始運(yùn)用于葉輪機(jī)械等因素,從而增加了葉盤結(jié)構(gòu)對(duì)失諧的
中國(guó)機(jī)械工程 2010年11期2010-05-30