1东北大学机械工程与自动化学院 沈阳,110819;2东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点试验室 沈阳,110819
马辉,男,1978年9月生,博士、教授、博士生导师。主要研究方向为旋转机械动力学与数字孪生。E-mail:mahui_2007@163.com
TH113.1
国家科技重大专项基金资助项目(J2022-IV-0005-0022)
针对航空发动机双转子系统传统动力学建模中,梁单元难以准确表征锥壳结构质量与刚度分布、实体单元模型自由度过高且求解效率低下的问题,为兼顾建模精度与数值求解效率,提出了一种基于自主开发的梁壳耦合技术的双转子系统动力学模型,并系统阐述双转子典型结构的建模实现流程。首先,通过对比基于商用软件建立的双转子实体模型与梁壳耦合模型所得到的振型与临界转速,验证了所提出模型的准确性;其次,搭建了盘鼓转子试验台,开展自由模态试验测试,进一步验证建模方法的有效性。结果表明,相较于实体模型,基于梁壳耦合的高压转子与低压转子模型的计算效率分别提升了1/3和1/4。该模型能够在保证计算精度的前提下进行动力学分析,显著提高了计算效率,为航空发动机双转子动力学分析、结构优化与工程应用提供理论依据和技术支撑。