航空学报
航空學報
항공학보
Acta Aeronautica ET Astronautica Sinica
2015年
10期
3305-3315
,共11页
臧朝平%段勇亮%E.P.PETROV
臧朝平%段勇亮%E.P.PETROV
장조평%단용량%E.P.PETROV
失谐%叶盘%减缩建模%动力学%响应预测%主节点
失諧%葉盤%減縮建模%動力學%響應預測%主節點
실해%협반%감축건모%동역학%향응예측%주절점
mistuning%bladed disk%reduced-order modelling%dynamic%response prediction%active nodes
为解决高保真失谐叶盘计算量大的问题,提出了一种新的减缩建模及动力响应预测方法.该方法对叶盘单扇区有限元模型进行圆周对称分析,获取谐调叶盘在局部坐标系下的基本模态特性.同时,运用主节点的概念,仅对少量节点进行模态分析,在大大降低矩阵维度的同时获取准确的失谐模态特性.在动力响应预测分析时,利用失谐固有频率点处响应的基本特性,仅选取危险频段内、危险叶片上的危险节点进行响应分析计算,既极大地提高了运算效率,又能够准确地获取叶盘最大受迫响应幅值.实例分析结果表明:相较于传统的有限元方法,该方法中模态分析的求逆过程矩阵维度从150万下降到384,计算所得的前50阶固有频率的精度保持在0.005％以内,最大响应计算过程运算量下降超过99％时,仅存在-0.35％的误差.
為解決高保真失諧葉盤計算量大的問題,提齣瞭一種新的減縮建模及動力響應預測方法.該方法對葉盤單扇區有限元模型進行圓週對稱分析,穫取諧調葉盤在跼部坐標繫下的基本模態特性.同時,運用主節點的概唸,僅對少量節點進行模態分析,在大大降低矩陣維度的同時穫取準確的失諧模態特性.在動力響應預測分析時,利用失諧固有頻率點處響應的基本特性,僅選取危險頻段內、危險葉片上的危險節點進行響應分析計算,既極大地提高瞭運算效率,又能夠準確地穫取葉盤最大受迫響應幅值.實例分析結果錶明:相較于傳統的有限元方法,該方法中模態分析的求逆過程矩陣維度從150萬下降到384,計算所得的前50階固有頻率的精度保持在0.005％以內,最大響應計算過程運算量下降超過99％時,僅存在-0.35％的誤差.
위해결고보진실해협반계산량대적문제,제출료일충신적감축건모급동력향응예측방법.해방법대협반단선구유한원모형진행원주대칭분석,획취해조협반재국부좌표계하적기본모태특성.동시,운용주절점적개념,부대소량절점진행모태분석,재대대강저구진유도적동시획취준학적실해모태특성.재동력향응예측분석시,이용실해고유빈솔점처향응적기본특성,부선취위험빈단내、위험협편상적위험절점진행향응분석계산,기겁대지제고료운산효솔,우능구준학지획취협반최대수박향응폭치.실례분석결과표명:상교우전통적유한원방법,해방법중모태분석적구역과정구진유도종150만하강도384,계산소득적전50계고유빈솔적정도보지재0.005％이내,최대향응계산과정운산량하강초과99％시,부존재-0.35％적오차.
