基于ANSYS的转子支承动刚度计算分析

编号

南京航空航天大学

毕业设计

题 目

转子支承动刚度实验

学生姓名张瑞学 号070730221学 院民航/飞行学院专 业民航机务工程班 级0707302指导教师陈果 教授南京航空航天大学

本科毕业设计(论文)诚信承诺书

本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)(题目：转子支承动刚度测试实验)是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。尽本人所知，除了毕业设计(论文)中特别加以标注引用的内容外，本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

作者签名： 年 月 日

(学号)：

转子支承动刚度实验

摘要

为保证航空发动机能够安全稳定的工作，避免航空发动机在工作的过程中出现较大的振动，在研究设计航空发动机的过程中必须明确发动机转子的临界转速。通过相关文献知道，影响航空发动机临界转速的因素有很多，主要包括：支承刚度、材料性质、转子刚度以及质量等，其中支承刚度是最为主要的影响因素，需要对航空发动机支承系统进行深入的研究。支承刚度的值在不同的转速下会有不同的值。一般而言，航空发动机弹性支承转子的临界转速比刚性支承转子的临界转速低10~30%，有的甚至降低40%，而且，下降的幅度随着临界转速阶次的增高越加明显。因此，为了正确的计算诸如转子系统不平衡响应、临界转速、阵型等转子的系统特性，必须要准确得到支承动刚度的具体值。

本文中利用锤击法分别测得了航空发动机转子试验器机匣前、后支承垂直和水平方向的动刚度值，为了考虑不同敲击点和测点对动刚度测试的影响，在每一处动刚度的测试过程中又列出四种方案，并将最后的结果进行了对比研究，最后运用Pro/E软件对试验器进行三维建模，并通过ANSYS进行动刚度仿真计算，并且把计算结果与实验结果进行对比。

关键词：航空发动机，锤击法，支承动刚度，Pro/E，ANSYS

Abstract

In order to guarantee that the aircraft engine can work safely and stably, and avoid aircraft engine’s big vibration during work process, we should be clear about the critical speed of rotor engine when we study and design of aircraft engine. We know that there are a lot of factors affecting critical speed of aircraft engine through the related documents, which mainly include supporting rigidity, the nature of materials, rigidity and quality of rotor, and so on. Supporting rigidity is the most influential factor, so we need to conduct further research about the supporting system of aircraft engine. The value of supporting rigidity shows differently under different rotating speed. Generally speaking, the critical speed of elastic supporting rotor is 10 percent to 30 percent lower than rigid supporting rotor, some even low to 40 percent. What’s more, the rate of decent is much more obvious along with the increase of the order of rotor’s critical speed. Therefore, with the purpose of obtaining the correct characteristics of rotor system, such as unbalance response, critical speed and formatio