高速旋转叶片的非线性动力学研究
航空发动机叶片在高温高压环境中做高速旋转，其振动问题是航空航天工程领域重要的研究课题之一，把航空发动机压气机叶片简化为固定在刚性轮毂上的变速旋转Euler-Bernoulli 薄壁梁模型，考虑脉动风速下变角速度旋转，热弹性本构关系，离心力和气动载荷；考虑沿轴向变化的预扭转角，预安装角；考虑非线性位移应变关系；将叶片简化为矩形截面的薄壁悬臂梁模型，不考虑剪切变形的影响；论文利用 Hamilton 原理建立了高速旋转薄壁梁的非线性动力学方程。首先对建立的高速旋转薄壁梁非线性动力学方程进行无量纲化，取满足边界条件的模态函数进行 Galerkin 离散，将偏微分方程转化为常微分方程。选取2∶1内共振，主共振-基本参数共振的共振关系，利用多尺度法对高速旋转叶片的非线性动力学方程进行摄动分析，得到4维直角坐标形式的平均方程，最后利用Runge-Kutta法对平均方程进行数值模拟，获得相图，波形图和功率谱等系统响应，发现高速旋转叶片出现了混沌运动的现象。
航空发动机 旋转叶片 非线性动力学 混沌运动
陈艳平 姚明辉 张伟
北京工业大学机电学院,北京 100124
国内会议
南京
中文
307-313
2011-10-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）