科氏效应对谐波故意失谐叶盘系统振动响应局部化的影响

摘要

叶盘系统广泛地应用在汽轮机，航空发动机等透平机械中。叶盘系统中由于加工误差或运行中的磨损导致叶片与叶片之间出现不同程度的偏差,这种偏差在叶盘系统中称为失谐.失谐会导致叶盘系统振动响应局部化现象进而加速叶盘的高周疲劳.故意失谐叶盘能有效地控制叶盘系统振动响应局部化的程度.旋转的叶盘系统会受到科氏效应的作用.本文研究了科氏效应对谐波故意失谐叶盘振动响应局部化的影响.由于科氏矩阵是反对称矩阵,含科氏效应的原始振动微分方程不能直接利用模态进行解耦求解.为此,本文建立了考虑科氏效应的旋转叶盘状态空间方程,在状态空间下对系统进行解耦求解得到系统的响应.在谐波故意失谐叶盘中,当谐波数为1、3、5时考虑科氏效应的失谐叶盘振幅放大因子比未考虑科氏效应的系统,分别增加了3.g％、3.53％和3.76％.此外,当转速为3000rpm时考虑科氏效应的振幅放大因子比未考虑科氏效应的系统增加了0.65％.当转速为12000rpm时考虑科氏效应的振幅放大因子比未考虑科氏的系统减小了6.28％.