航空發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子：支承系統(tǒng)的振動（下冊）

目錄
叢書序
前言
第15章航空發(fā)動機(jī)高壓轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)動力學(xué)設(shè)計方法
15.1高壓轉(zhuǎn)子的動力學(xué)模型和振動模態(tài)002
15.2轉(zhuǎn)子兩階臨界轉(zhuǎn)速的上界估計方法007
15.3高壓轉(zhuǎn)子的抗振設(shè)計014
15.3.1轉(zhuǎn)子的不平衡響應(yīng)014
15.3.2協(xié)調(diào)正進(jìn)動參數(shù)臨界轉(zhuǎn)速020
15.3.3反進(jìn)動激振力作用下轉(zhuǎn)子的振動022
15.3.4反進(jìn)動參數(shù)臨界轉(zhuǎn)速025
15.4高壓轉(zhuǎn)子動力學(xué)設(shè)計實例027
15.4.1高壓轉(zhuǎn)子動力學(xué)模型027
15.4.2高壓轉(zhuǎn)子的兩階模態(tài)029
15.4.3高壓轉(zhuǎn)子支承剛度配比031
15.4.4高壓轉(zhuǎn)子動平衡相位匹配準(zhǔn)則032
15.4.5高壓轉(zhuǎn)子參數(shù)臨界轉(zhuǎn)速033
15.5彈性支承剛度的計算與測試035
15.5.1彈性支承剛度的計算036
15.5.2彈性支承剛度的測試038
本章小結(jié)040
參考文獻(xiàn)041
第16章航空發(fā)動機(jī)低壓轉(zhuǎn)子的“可容模態(tài)”和減振設(shè)計
16.1簡單柔性轉(zhuǎn)子的“可容模態(tài)”設(shè)計044
16.1.1轉(zhuǎn)子的動力學(xué)模型與振動特性044
16.1.2轉(zhuǎn)子第一階模態(tài)為“可容模態(tài)”047
16.1.3第二階模態(tài)為“可容模態(tài)”049
16.2一般柔性轉(zhuǎn)子的“可容模態(tài)”設(shè)計055
16.2.1轉(zhuǎn)子模型與運(yùn)動微分方程055
16.2.2轉(zhuǎn)子的振動模態(tài)059
16.2.3轉(zhuǎn)子的不平衡響應(yīng)060
16.2.4支承絕對剛性時轉(zhuǎn)子的模態(tài)062
16.2.5轉(zhuǎn)子臨界峰值的模態(tài)表達(dá)064
16.2.6轉(zhuǎn)子“可容模態(tài)”設(shè)計的準(zhǔn)則068
16.3單轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)“臨界跟隨”現(xiàn)象068
16.3.1轉(zhuǎn)子的動力學(xué)模型和運(yùn)動微分方程069
16.3.2轉(zhuǎn)子的“臨界跟隨”現(xiàn)象和判定條件069
16.3.3“臨界跟隨”狀態(tài)下轉(zhuǎn)子的振動響應(yīng)071
16.4低壓轉(zhuǎn)子系統(tǒng)“可容模態(tài)”優(yōu)化設(shè)計077
16.4.1低壓轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的“可容模態(tài)”設(shè)計示例077
16.4.2“可容模態(tài)”優(yōu)化設(shè)計參數(shù)083
16.4.3“可容模態(tài)”優(yōu)化約束條件084
16.4.4轉(zhuǎn)子“可容模態(tài)”可容度函數(shù)與優(yōu)化目標(biāo)085
16.4.5轉(zhuǎn)子“可容模態(tài)”優(yōu)化設(shè)計示例089
16.4.6單轉(zhuǎn)子“可容模態(tài)”優(yōu)化設(shè)計原則和流程092
16.5低壓轉(zhuǎn)子“可容模態(tài)”優(yōu)化設(shè)計實例與驗證094
16.5.1低壓轉(zhuǎn)子實驗器設(shè)計目標(biāo)094
16.5.2轉(zhuǎn)子實驗器初始模型095
16.5.3轉(zhuǎn)子實驗器“可容模態(tài)”優(yōu)化設(shè)計097
16.5.4低壓轉(zhuǎn)子實驗器“可容模態(tài)”優(yōu)化設(shè)計驗證099
16.5.5轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的擠壓油膜阻尼器設(shè)計101
16.5.6低壓轉(zhuǎn)子系統(tǒng)“可容模態(tài)”的“可容性”實驗驗證104
本章小結(jié)106
參考文獻(xiàn)106
第17章航空發(fā)動機(jī)雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動
17.1簡支對稱雙轉(zhuǎn)子模型和運(yùn)動方程109
17.2雙轉(zhuǎn)子的不平衡響應(yīng)111
17.3雙轉(zhuǎn)子的拍振115
17.4帶彈支和阻尼器的雙轉(zhuǎn)子振動117
17.4.1轉(zhuǎn)子的高壓不平衡響應(yīng)118
17.4.2轉(zhuǎn)子的低壓不平衡響應(yīng)120
17.5剛性轉(zhuǎn)子120
17.6柔性轉(zhuǎn)子121
17.7考慮中介軸承均勻剛度時剛支轉(zhuǎn)子的振動124
17.7.1臨界轉(zhuǎn)速和不平衡響應(yīng)124
17.7.2“動力吸振”127
17.8考慮中介軸承均勻剛度時帶阻尼彈支雙轉(zhuǎn)子的振動130
17.8.1雙轉(zhuǎn)子模型與振動微分方程130
17.8.2高壓轉(zhuǎn)子不平衡激勵下的響應(yīng)和對高壓轉(zhuǎn)子的動力吸振130
17.8.3低壓轉(zhuǎn)子不平衡激勵下的響應(yīng)和對低壓轉(zhuǎn)子的動力吸振136
17.8.4高壓轉(zhuǎn)子不平衡激勵下的臨界峰值138
17.8.5低壓轉(zhuǎn)子不平衡激勵下的臨界峰值144
17.9考慮中介軸承剛度各向異性時雙轉(zhuǎn)子的振動特性147
17.9.1雙轉(zhuǎn)子模型與振動微分方程147
17.9.2高壓盤不平衡激勵下轉(zhuǎn)子的響應(yīng)148
17.9.3低壓盤不平衡激勵下轉(zhuǎn)子的響應(yīng)151
17.9.4重力響應(yīng)161
17.10帶中介軸承的對轉(zhuǎn)雙轉(zhuǎn)子的振動特性167
17.10.1中介軸承內(nèi)環(huán)支承座剛度各向異性168
17.10.2中介軸承外環(huán)支承剛度各向異性168
17.11中介軸承存在靜態(tài)偏心時對轉(zhuǎn)雙轉(zhuǎn)子的振動170
17.11.1轉(zhuǎn)子模型和運(yùn)動微分方程170
17.11.2中介軸承靜態(tài)偏心引起的振動172
17.11.3靜態(tài)偏心與低壓轉(zhuǎn)子不平衡的共同作用176
本章小結(jié)177
參考文獻(xiàn)178
第18章發(fā)動機(jī)雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模態(tài)動平衡理論與方法
18.1雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模態(tài)的正交性181
18.1.1雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)動微分方程與模態(tài)181
18.1.2雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)剛度矩陣的復(fù)共軛對稱性182
18.1.3雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模態(tài)的正交性185
18.1.4雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模態(tài)正交性驗證194
18.2雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的不平衡響應(yīng)203
18.2.1低壓轉(zhuǎn)子單獨(dú)存在質(zhì)量不平衡203
18.2.2高壓轉(zhuǎn)子單獨(dú)存在質(zhì)量不平衡206
18.2.3雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡響應(yīng)的統(tǒng)一表達(dá)式207
18.3雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模態(tài)動平衡方法208
18.3.1雙轉(zhuǎn)子模態(tài)平衡的N1＋N2平面法208
18.3.2初始不平衡量的確定210
18.3.3正交校正質(zhì)量組的確定213
18.3.4向后正交平衡法214
18.3.5全正交平衡法219
18.3.6雙轉(zhuǎn)子模態(tài)平衡的N1＋N2＋4平面法220
18.3.7全正交平衡法的平衡過程與步驟222
18.3.8轉(zhuǎn)速比對雙轉(zhuǎn)子模態(tài)動平衡的影響223
本章小結(jié)232
參考文獻(xiàn)233
第19章雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)“臨界跟隨”特征和參數(shù)影響規(guī)律
19.1雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)模型235
19.2雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)動微分方程236
19.3雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)表現(xiàn)動力學(xué)“臨界跟隨”特征時的參數(shù)關(guān)系240
19.4雙轉(zhuǎn)子在動力學(xué)“臨界跟隨”狀態(tài)下的動力學(xué)特性242
19.4.1同轉(zhuǎn)雙轉(zhuǎn)子在動力學(xué)“臨界跟隨”狀態(tài)下的動力學(xué)特性244
19.4.2對轉(zhuǎn)雙轉(zhuǎn)子在動力學(xué)“臨界跟隨”狀態(tài)下的動力學(xué)特性259
19.5“臨界跟隨”狀態(tài)下雙轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性計算結(jié)果總結(jié)273
19.5.1同轉(zhuǎn)的雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)273
19.5.2對轉(zhuǎn)的雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)274
參考文獻(xiàn)274
第20章航空發(fā)動機(jī)雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)設(shè)計
20.1雙轉(zhuǎn)子動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計要求和流程276
20.2雙轉(zhuǎn)子動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計模型和參數(shù)278
20.3轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡響應(yīng)關(guān)于設(shè)計參數(shù)的靈敏度分析279
20.3.1輪盤元素281
20.3.2軸元素282
20.3.3軸承元素288
20.4臨界轉(zhuǎn)速裕度準(zhǔn)則下雙轉(zhuǎn)子的動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計291
20.4.1設(shè)計參數(shù)292
20.4.2約束條件292
20.4.3優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)函數(shù)295
20.4.4優(yōu)化算法和流程295
20.4.5優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果與分析295
20.5雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的“可容模態(tài)”優(yōu)化設(shè)計298
20.5.1優(yōu)化設(shè)計參數(shù)的選取299
20.5.2優(yōu)化過程中的約束條件299
20.5.3“可容模態(tài)”優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)函數(shù)301
20.5.4雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)“可容模態(tài)”優(yōu)化設(shè)計方法306
20.6雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)“可容模態(tài)”優(yōu)化設(shè)計實例與實驗驗證308
20.6.1實驗器初始模型308
20.6.2實驗器初始模型模態(tài)的“可容度”評價311
20.6.3雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計參數(shù)的靈敏度分析313
20.6.4優(yōu)化設(shè)計參數(shù)及其取值范圍325
20.6.5雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)“可容模態(tài)”優(yōu)化設(shè)計流程與結(jié)果326
20.6.6雙轉(zhuǎn)子實驗器優(yōu)化結(jié)果與檢驗327
20.6.7雙轉(zhuǎn)子實驗器的擠壓油膜阻尼器設(shè)計334
20.6.8雙轉(zhuǎn)子實驗器結(jié)構(gòu)設(shè)計348
20.7雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)“可容模態(tài)”優(yōu)化設(shè)計方法的實驗驗證355
20.7.1雙轉(zhuǎn)子實驗器和振動測試系統(tǒng)355
20.7.2雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)“可容模態(tài)”設(shè)計方法驗證實驗358
本章小結(jié)373
參考文獻(xiàn)374
附錄A：雙轉(zhuǎn)子實驗器相似化參數(shù)模型375
附錄B：雙轉(zhuǎn)子實驗器優(yōu)化參數(shù)模型378
第21章電磁軸承及帶電磁軸承轉(zhuǎn)子的振動
21.1概述383
21.2主控式磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)384
21.3PD反饋控制下電磁軸承控制器及轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運(yùn)動方程387
21.4PD控制下轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程的解388
21.5PID控制下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動特性390
21.6電磁軸承的控制目標(biāo)和設(shè)計方案392
21.6.1減小不平衡響應(yīng)392
21.6.2改善轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性393
21.7轉(zhuǎn)子偏擺的影響394
21.8帶磁力軸承的柔性轉(zhuǎn)子395
21.8.1輔助支承395
21.8.2磁力軸承支承的柔性轉(zhuǎn)子396
21.8.3固有特性396
21.8.4轉(zhuǎn)子的不平衡響應(yīng)398
本章小結(jié)399
參考文獻(xiàn)400
第22章彈支干摩擦阻尼器
22.1彈支干摩擦阻尼器的基本結(jié)構(gòu)與減振原理401
22.2彈支干摩擦阻尼器的摩擦模型和分析方法402
22.2.1干摩擦模型402
22.2.2干摩擦機(jī)制的簡化420
22.3帶彈支干摩擦阻尼器轉(zhuǎn)子的振動特性421
22.3.1帶有彈支干摩擦阻尼器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的力學(xué)模型421
22.3.2帶彈支干摩擦阻尼器單自由度振系模型422
22.3.3振系振動響應(yīng)分析423
22.3.4振系振動響應(yīng)的數(shù)值仿真與分析424
22.3.5干摩擦力對轉(zhuǎn)子振動幅頻特性的影響425
22.3.6帶有彈支干摩擦阻尼器轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性426
22.3.7帶彈支干摩擦阻尼器單盤轉(zhuǎn)子的振動429
22.4幾種彈支干摩擦阻尼器結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)434
22.4.1彈簧式彈支干摩擦阻尼器435
22.4.2電磁式主控彈支干摩擦阻尼器435
22.4.3壓電式主控彈支干摩擦阻尼器436
22.4.4壓電式主控折返彈支干摩擦阻尼器437
22.4.5壓電式主控彈片彈支干摩擦阻尼器437
22.5主控式彈支干摩擦阻尼器的控制策略和控制方法440
22.5.1彈支干摩擦阻尼器主動控制轉(zhuǎn)子振動的策略440
22.5.2主控式彈支干摩擦阻尼器的控制方法441
22.5.3主控式彈支干摩擦阻尼器控制轉(zhuǎn)子振動的實驗445
本章小結(jié)449
參考文獻(xiàn)450