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航空發動機轉子-支承系統的振動(下冊) 版權信息
- ISBN：9787030754332
- 條形碼：9787030754332 ; 978-7-03-075433-2
- 裝幀：平裝膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
航空發動機轉子-支承系統的振動(下冊) 本書特色
發動機設計、制造、運行和維護技術人員，飛行器動力專業、機械專業和力學專業本科生及研究生
航空發動機轉子-支承系統的振動(下冊) 內容簡介
本書是聚焦航空發動機振動的專著，分為上、下兩冊。上冊為基礎篇，從振動基礎理論出發，以單轉子系統為對象，系統地介紹轉子動力學基礎理論，為發動機轉子支承系統減振設計提供推薦知識。下冊為專業篇，以航空發動機轉子支承系統為對象，闡述高壓轉子和低壓轉子的“可容模態”設計理論和方法；建立雙轉子解析模型，揭示雙轉子系統的振動特性和參數影響規律；建立雙轉子系統模態動平衡理論，論述雙轉子系統“可容模態”優化設計方法；介紹電磁軸承和彈支干摩擦阻尼器主控技術，以激發讀者對發動機振動主動控制的關注和興趣。
航空發動機轉子-支承系統的振動(下冊) 目錄
目錄
叢書序
前言
第15章航空發動機高壓轉子的結構動力學設計方法
15.1高壓轉子的動力學模型和振動模態002
15.2轉子兩階臨界轉速的上界估計方法007
15.3高壓轉子的抗振設計014
15.3.1轉子的不平衡響應014
15.3.2協調正進動參數臨界轉速020
15.3.3反進動激振力作用下轉子的振動022
15.3.4反進動參數臨界轉速025
15.4高壓轉子動力學設計實例027
15.4.1高壓轉子動力學模型027
15.4.2高壓轉子的兩階模態029
15.4.3高壓轉子支承剛度配比031
15.4.4高壓轉子動平衡相位匹配準則032
15.4.5高壓轉子參數臨界轉速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040
參考文獻041
第16章航空發動機低壓轉子的“可容模態”和減振設計
16.1簡單柔性轉子的“可容模態”設計044
16.1.1轉子的動力學模型與振動特性044
16.1.2轉子**階模態為“可容模態”047
16.1.3第二階模態為“可容模態”049
16.2一般柔性轉子的“可容模態”設計055
16.2.1轉子模型與運動微分方程055
16.2.2轉子的振動模態059
16.2.3轉子的不平衡響應060
16.2.4支承絕對剛性時轉子的模態062
16.2.5轉子臨界峰值的模態表達064
16.2.6轉子“可容模態”設計的準則068
16.3單轉子系統的動力學“臨界跟隨”現象068
16.3.1轉子的動力學模型和運動微分方程069
16.3.2轉子的“臨界跟隨”現象和判定條件069
16.3.3“臨界跟隨”狀態下轉子的振動響應071
16.4低壓轉子系統“可容模態”優化設計077
16.4.1低壓轉子系統的“可容模態”設計示例077
16.4.2“可容模態”優化設計參數083
16.4.3“可容模態”優化約束條件084
16.4.4轉子“可容模態”可容度函數與優化目標085
16.4.5轉子“可容模態”優化設計示例089
16.4.6單轉子“可容模態”優化設計原則和流程092
16.5低壓轉子“可容模態”優化設計實例與驗證094
16.5.1低壓轉子實驗器設計目標094
16.5.2轉子實驗器初始模型095
16.5.3轉子實驗器“可容模態”優化設計097
16.5.4低壓轉子實驗器“可容模態”優化設計驗證099
16.5.5轉子系統的擠壓油膜阻尼器設計101
16.5.6低壓轉子系統“可容模態”的“可容性”實驗驗證104
本章小結106
參考文獻106
第17章航空發動機雙轉子系統的振動
17.1簡支對稱雙轉子模型和運動方程109
17.2雙轉子的不平衡響應111
17.3雙轉子的拍振115
17.4帶彈支和阻尼器的雙轉子振動117
17.4.1轉子的高壓不平衡響應118
17.4.2轉子的低壓不平衡響應120
17.5剛性轉子120
17.6柔性轉子121
17.7考慮中介軸承均勻剛度時剛支轉子的振動124
17.7.1臨界轉速和不平衡響應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子的振動130
17.8.1雙轉子模型與振動微分方程130
17.8.2高壓轉子不平衡激勵下的響應和對高壓轉子的動力吸振130
17.8.3低壓轉子不平衡激勵下的響應和對低壓轉子的動力吸振136
17.8.4高壓轉子不平衡激勵下的臨界峰值138
17.8.5低壓轉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子的振動特性147
17.9.1雙轉子模型與振動微分方程147
17.9.2高壓盤不平衡激勵下轉子的響應148
17.9.3低壓盤不平衡激勵下轉子的響應151
17.9.4重力響應161
17.10帶中介軸承的對轉雙轉子的振動特性167
17.10.1中介軸承內環支承座剛度各向異性168
17.10.2中介軸承外環支承剛度各向異性168
17.11中介軸承存在靜態偏心時對轉雙轉子的振動170
17.11.1轉子模型和運動微分方程170
17.11.2中介軸承靜態偏心引起的振動172
17.11.3靜態偏心與低壓轉子不平衡的共同作用176
本章小結177
參考文獻178
第18章發動機雙轉子系統模態動平衡理論與方法
18.1雙轉子系統模態的正交性181
18.1.1雙轉子系統穩態運動微分方程與模態181
18.1.2雙轉子系統剛度矩陣的復共軛對稱性182
18.1.3雙轉子系統模態的正交性185
18.1.4雙轉子系統模態正交性驗證194
18.2雙轉子系統的不平衡響應203
18.2.1低壓轉子單獨存在質量不平衡203
18.2.2高壓轉子單獨存在質量不平衡206
18.2.3雙轉子系統不平衡響應的統一表達式207
18.3雙轉子系統模態動平衡方法208
18.3.1雙轉子模態平衡的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雙轉子模態平衡的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轉速比對雙轉子模態動平衡的影響223
本章小結232
參考文獻233
第19章雙轉子系統“臨界跟隨”特征和參數影響規律
19.1雙轉子系統動力學模型235
19.2雙轉子系統運動微分方程236
19.3雙轉子系統表現動力學“臨界跟隨”特征時的參數關系240
19.4雙轉子在動力學“臨界跟隨”狀態下的動力學特性242
19.4.1同轉雙轉子在動力學“臨界跟隨”狀態下的動力學特性244
19.4.2對轉雙轉子在動力學“臨界跟隨”狀態下的動力學特性259
19.5“臨界跟隨”狀態下雙轉子動力學特性計算結果總結273
19.5.1同轉的雙轉子系統273
19.5.2對轉的雙轉子系統274
參考文獻274
第20章航空發動機雙轉子系統動力學設計
20.1雙轉子動力學優化設計要求和流程276
20.2雙轉子動力學優化設計模型和參數278
20.3轉子系統不平衡響應關于設計參數的靈敏度分析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臨界轉速裕度準則下雙轉子的動力學優化設計291
20.4.1設計參數292
20.4.2約束條件292
20.4.3優化設計的目標函數295
20.4.4優化算法和流程295
20.4.5優化設計的結果與分析295
20.5雙轉子系統的“可容模態”優化設計298
20.5.1優化設計參數的選取299
20.5.2優化過程中的約束條件299
20.5.3“可容模態”優化設計的目標函數301
20.5.4雙轉子系統“可容模態”優化設計方法306
20.6雙轉子系統“可容模態”優化設計實例與實驗驗證308
20.6.1實驗器初始模型308
20.6.2實驗器初始模型模態的“可容度”評價311
20.6.3雙轉子系統優化設計參數的靈敏度分析313
20.6.4優化設計參數及其取值范圍325
20.6.5雙轉子系統“可容模態”優化設計流程與結果326
20.6.6雙轉子實驗器優化結果與檢驗327
20.6.7雙轉子實驗器的擠壓油膜阻尼器設計334
20.6.8雙轉子實驗器結構設計348
20.7雙轉子系統“可容模態”優化設計方法的實驗驗證355
20.7.1雙轉子實驗器和振動測試系統355
20.7.2雙轉子系統“可容模態”設計方法驗證實驗358
本章小結373
參考文獻374
附錄A：雙轉子實驗器相似化參數模型375
附錄B：雙轉子實驗器優化參數模型378
第21章電磁軸承及帶電磁軸承轉子的振動
21.1概述383
21.2主控式磁懸浮軸承的結構384
21.3PD反饋控制下電磁軸承控制器及轉子系統的運動方程387
21.4PD控制下轉子運動方程的解388
21.5PID控制下轉子系統的振動特性390
21.6電磁軸承的控制目標和設計方案392
21.6.1減小不平衡響應392
21.6.2改善轉子系統的穩定性393
21.7轉子偏擺的影響394
21.8帶磁力軸承的柔性轉子395
21.8.1輔助支承395
21.8.2磁力軸承支承的柔性轉子396
21.8.3固有特性396
21.8.4轉子的不平衡響應398
本章小結399
參考文獻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構與減振原理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干摩擦機制的簡化420
22.3帶彈支干摩擦阻尼器轉子的振動特性421
22.3.1帶有彈支干摩擦阻尼器轉子系統的力學模型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振系振動響應分析423
22.3.4振系振動響應的數值仿真與分析424
22.3.5干摩擦力對轉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子的穩定性426
22.3.7帶彈支干摩擦阻尼器單盤轉子的振動429
22.4幾種彈支干摩擦阻尼器結構形式和特點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子振動的實驗445
本章小結449
參考文獻450
叢書序
前言
第15章航空發動機高壓轉子的結構動力學設計方法
15.1高壓轉子的動力學模型和振動模態002
15.2轉子兩階臨界轉速的上界估計方法007
15.3高壓轉子的抗振設計014
15.3.1轉子的不平衡響應014
15.3.2協調正進動參數臨界轉速020
15.3.3反進動激振力作用下轉子的振動022
15.3.4反進動參數臨界轉速025
15.4高壓轉子動力學設計實例027
15.4.1高壓轉子動力學模型027
15.4.2高壓轉子的兩階模態029
15.4.3高壓轉子支承剛度配比031
15.4.4高壓轉子動平衡相位匹配準則032
15.4.5高壓轉子參數臨界轉速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040
參考文獻041
第16章航空發動機低壓轉子的“可容模態”和減振設計
16.1簡單柔性轉子的“可容模態”設計044
16.1.1轉子的動力學模型與振動特性044
16.1.2轉子**階模態為“可容模態”047
16.1.3第二階模態為“可容模態”049
16.2一般柔性轉子的“可容模態”設計055
16.2.1轉子模型與運動微分方程055
16.2.2轉子的振動模態059
16.2.3轉子的不平衡響應060
16.2.4支承絕對剛性時轉子的模態062
16.2.5轉子臨界峰值的模態表達064
16.2.6轉子“可容模態”設計的準則068
16.3單轉子系統的動力學“臨界跟隨”現象068
16.3.1轉子的動力學模型和運動微分方程069
16.3.2轉子的“臨界跟隨”現象和判定條件069
16.3.3“臨界跟隨”狀態下轉子的振動響應071
16.4低壓轉子系統“可容模態”優化設計077
16.4.1低壓轉子系統的“可容模態”設計示例077
16.4.2“可容模態”優化設計參數083
16.4.3“可容模態”優化約束條件084
16.4.4轉子“可容模態”可容度函數與優化目標085
16.4.5轉子“可容模態”優化設計示例089
16.4.6單轉子“可容模態”優化設計原則和流程092
16.5低壓轉子“可容模態”優化設計實例與驗證094
16.5.1低壓轉子實驗器設計目標094
16.5.2轉子實驗器初始模型095
16.5.3轉子實驗器“可容模態”優化設計097
16.5.4低壓轉子實驗器“可容模態”優化設計驗證099
16.5.5轉子系統的擠壓油膜阻尼器設計101
16.5.6低壓轉子系統“可容模態”的“可容性”實驗驗證104
本章小結106
參考文獻106
第17章航空發動機雙轉子系統的振動
17.1簡支對稱雙轉子模型和運動方程109
17.2雙轉子的不平衡響應111
17.3雙轉子的拍振115
17.4帶彈支和阻尼器的雙轉子振動117
17.4.1轉子的高壓不平衡響應118
17.4.2轉子的低壓不平衡響應120
17.5剛性轉子120
17.6柔性轉子121
17.7考慮中介軸承均勻剛度時剛支轉子的振動124
17.7.1臨界轉速和不平衡響應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子的振動130
17.8.1雙轉子模型與振動微分方程130
17.8.2高壓轉子不平衡激勵下的響應和對高壓轉子的動力吸振130
17.8.3低壓轉子不平衡激勵下的響應和對低壓轉子的動力吸振136
17.8.4高壓轉子不平衡激勵下的臨界峰值138
17.8.5低壓轉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子的振動特性147
17.9.1雙轉子模型與振動微分方程147
17.9.2高壓盤不平衡激勵下轉子的響應148
17.9.3低壓盤不平衡激勵下轉子的響應151
17.9.4重力響應161
17.10帶中介軸承的對轉雙轉子的振動特性167
17.10.1中介軸承內環支承座剛度各向異性168
17.10.2中介軸承外環支承剛度各向異性168
17.11中介軸承存在靜態偏心時對轉雙轉子的振動170
17.11.1轉子模型和運動微分方程170
17.11.2中介軸承靜態偏心引起的振動172
17.11.3靜態偏心與低壓轉子不平衡的共同作用176
本章小結177
參考文獻178
第18章發動機雙轉子系統模態動平衡理論與方法
18.1雙轉子系統模態的正交性181
18.1.1雙轉子系統穩態運動微分方程與模態181
18.1.2雙轉子系統剛度矩陣的復共軛對稱性182
18.1.3雙轉子系統模態的正交性185
18.1.4雙轉子系統模態正交性驗證194
18.2雙轉子系統的不平衡響應203
18.2.1低壓轉子單獨存在質量不平衡203
18.2.2高壓轉子單獨存在質量不平衡206
18.2.3雙轉子系統不平衡響應的統一表達式207
18.3雙轉子系統模態動平衡方法208
18.3.1雙轉子模態平衡的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雙轉子模態平衡的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轉速比對雙轉子模態動平衡的影響223
本章小結232
參考文獻233
第19章雙轉子系統“臨界跟隨”特征和參數影響規律
19.1雙轉子系統動力學模型235
19.2雙轉子系統運動微分方程236
19.3雙轉子系統表現動力學“臨界跟隨”特征時的參數關系240
19.4雙轉子在動力學“臨界跟隨”狀態下的動力學特性242
19.4.1同轉雙轉子在動力學“臨界跟隨”狀態下的動力學特性244
19.4.2對轉雙轉子在動力學“臨界跟隨”狀態下的動力學特性259
19.5“臨界跟隨”狀態下雙轉子動力學特性計算結果總結273
19.5.1同轉的雙轉子系統273
19.5.2對轉的雙轉子系統274
參考文獻274
第20章航空發動機雙轉子系統動力學設計
20.1雙轉子動力學優化設計要求和流程276
20.2雙轉子動力學優化設計模型和參數278
20.3轉子系統不平衡響應關于設計參數的靈敏度分析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臨界轉速裕度準則下雙轉子的動力學優化設計291
20.4.1設計參數292
20.4.2約束條件292
20.4.3優化設計的目標函數295
20.4.4優化算法和流程295
20.4.5優化設計的結果與分析295
20.5雙轉子系統的“可容模態”優化設計298
20.5.1優化設計參數的選取299
20.5.2優化過程中的約束條件299
20.5.3“可容模態”優化設計的目標函數301
20.5.4雙轉子系統“可容模態”優化設計方法306
20.6雙轉子系統“可容模態”優化設計實例與實驗驗證308
20.6.1實驗器初始模型308
20.6.2實驗器初始模型模態的“可容度”評價311
20.6.3雙轉子系統優化設計參數的靈敏度分析313
20.6.4優化設計參數及其取值范圍325
20.6.5雙轉子系統“可容模態”優化設計流程與結果326
20.6.6雙轉子實驗器優化結果與檢驗327
20.6.7雙轉子實驗器的擠壓油膜阻尼器設計334
20.6.8雙轉子實驗器結構設計348
20.7雙轉子系統“可容模態”優化設計方法的實驗驗證355
20.7.1雙轉子實驗器和振動測試系統355
20.7.2雙轉子系統“可容模態”設計方法驗證實驗358
本章小結373
參考文獻374
附錄A：雙轉子實驗器相似化參數模型375
附錄B：雙轉子實驗器優化參數模型378
第21章電磁軸承及帶電磁軸承轉子的振動
21.1概述383
21.2主控式磁懸浮軸承的結構384
21.3PD反饋控制下電磁軸承控制器及轉子系統的運動方程387
21.4PD控制下轉子運動方程的解388
21.5PID控制下轉子系統的振動特性390
21.6電磁軸承的控制目標和設計方案392
21.6.1減小不平衡響應392
21.6.2改善轉子系統的穩定性393
21.7轉子偏擺的影響394
21.8帶磁力軸承的柔性轉子395
21.8.1輔助支承395
21.8.2磁力軸承支承的柔性轉子396
21.8.3固有特性396
21.8.4轉子的不平衡響應398
本章小結399
參考文獻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構與減振原理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干摩擦機制的簡化420
22.3帶彈支干摩擦阻尼器轉子的振動特性421
22.3.1帶有彈支干摩擦阻尼器轉子系統的力學模型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振系振動響應分析423
22.3.4振系振動響應的數值仿真與分析424
22.3.5干摩擦力對轉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子的穩定性426
22.3.7帶彈支干摩擦阻尼器單盤轉子的振動429
22.4幾種彈支干摩擦阻尼器結構形式和特點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子振動的實驗445
本章小結449
參考文獻450
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