一种正压力随时间变化的微滑移干摩擦模型

摘要

叶片是汽轮机、燃气轮机等透平机械实现能量转换的关键部件,为充分考虑阻尼叶片摩擦接触面法向正压力变化对接触面干摩擦力的影响,本文在Csaba摩擦模型的基础上发展了一种能够考虑接触面摩擦运动过程中正压力随时间变化的微滑移干摩擦模型.模型将局部微滑移运动与整体宏滑移运动进行了结合,采用在每个时间迭代上逐步分析判断摩擦微元运动状态的方法来描述摩擦运动过程中的粘滞、局部微动滑移、整体宏滑移以及分离状态,能够克服Csaba摩擦模型只能描述局部微滑移摩擦力、并且正压力分布始终不变的不足,使其能够适用于变正压力的复杂摩擦运动部件.对单谐波和多谐波外力作用下无分离状态及存在分离状态的干摩擦力迟滞回线进行了模拟,分析了不同相位角度下摩擦力的耗能,总结了模型的优势.对凸肩阻尼结构模拟叶片在复杂激励下的非线性振动响应进行了计算,研究了一些参数对干摩擦阻尼减振效果的影响.该模型为工程中研究具有干摩擦阻尼结构叶片的接触面摩擦力提供了理论依据.