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1、航空发动机整机振动分析与控制摘要：高性能航空发动机的结构复杂性和高温高速下的动态稳定性，航空发动 机转子的气动设计与分析是牵引振动控制技术，装配过程控制技术是关键，振动 测试技术取决于整机的振动控制技术。根据航空发动机结构的复杂性，确定了技 术结构和振动控制方案，并保持了控制技术的实用价值。本文主要介绍了航空发 动机整体振动控制技术的设计过程和装配过程，并说明了具体的验证过程。关键词：航空；发动机；振动分析1 前言在航空飞行中，发动机是动力保证，其工作的可靠性直接关系到飞行安全。 发动机振动不仅影响发动机本身的工作，而且影响配件和仪器的工作，结构的发 动机振动应力较大，甚至会最终影响发动机的可
2、靠性。航空发动机的振动故障在 军用和民用发动机上是不同的，导致大量的发动机提前返回工厂，降低了发动机 的使用寿命，增加了维修费用。据统计，90%以上的结构强度失效是由振动引起 的或与振动有关的。避免飞机发动机研究的设计、生产、使用和维护。从一开始 源可能导致故障，维护每个细节的具体使用，关注整个生命周期引擎的整个机器 振动。研究了飞机发动机的振动问题。2 飞机发动机振动源分析2.1 转子故障引起的振动2.1.1 转子不平衡“不平衡力”是航空发动机振动的重要原因之一。由于不均匀的缺陷，转子材 料的设计、热变形误差、制造、装配和转子在运行介质上的粘连转子或质量损失 的过程中，使实际的转子中心的质量
3、和重心。使转子出现质量不平衡I。转子不平衡是影响航空发动机振动和噪声的一个 重要因素。它不仅直接威胁到飞机发动机的安全可靠运行，而且还能诱发其他类 型的故障。转子不平衡引起的振动故障是航空发动机常见的有害故障，是降低发 动机振动的重要措施。转子不平衡离心力引起的振动与其他原因引起的振动不同 具有固有特性，即动载荷与转速的平方成正比，频率与转速相同。2.1.2 转子的错误根据国外相关信息，旋转机械的机械振动故障有 70%是由轴系误差引起的或 与误差有关。由于飞机发动机的高比例，在追求高速和航空发动机转子之间的间 隙时，变得越来越小，导致转子的故障增加了定子摩擦增加的可能性。航空发动 机转子在无运
4、行情况下可导致轴承磨损、耦合偏转、轴偏转、摩擦转子和套管故 障，这对飞机发动机的稳定运行是非常有害的。一般来说，航空发动机转子的故 障可以分为不正确的轴承和错误的联轴器。2.1.3 转座子碰撞飞机发动机转座子的碰撞可分为局部摩擦和全局接触，局部摩擦可分为单接 触、多点触碰和摩擦。转子型可分为单转子摩擦和双转子摩擦。2.2 非线性轴承刚度对于转子系统的结构设计，基于线性理论的传统设计方法不能准确地反映极 限状态的飞机发动机振动响应特性，可以在极限状态下工作，或安全设计。因此 在非线性刚度的支持下，需要研究旋转子系统的响应机理、特性和规律，为整机 的振动抑制设计提供理论支持。支承刚度的非线性主要为
5、SFD和滚动轴承。2.3 振动引起的气流2.3.1 级联尾巴流由于定子叶片的存在，叶片的总压和气流速度在航空发动机环流通道内减小 当转子叶片穿过该区域时，气动力会发生变化。叶片表面的周期性压力的变化使 叶片的振动更加强烈。2.3.2 气流激励航空发动机压缩机转子与定子之间存在泄漏损失，严重影响压缩机的效率。 除了正确的间隙选择外，还必须使用密封装置。周向旋转密封腔内的气体将滞后 于非均匀压力分布的转子运动，这将导致转子在垂直于转子位移的切向力的合成 后产生不稳定的振动。3 航空发动机整体振动控制技术的装配过程 技术人员也要分析装配过程，整合系统的运行机制，确保在规定的时间内安 全可靠，完成机械
6、设计效率要求。在确定发动机结构和工作条件的同时，提高了 特征参数分析的水平，提高了动力学参数的应用价值，特别是在某些规律性上， 分析了同心度与参数之间的不平衡。为了从根本上保持发动机振动消除的水平， 我们需要对系统控制水平进行深入研究，以避免不稳定对其日常管理的影响。首先，在不合理控制范围内，发动机的振动、加工过程、装配过程和装配系 统主要影响参数，对结构和特征参数变化的影响进行综合分析。技术人员应确定 工艺参数和整体特征，以改进关键因素的处理机制。影响因素、不平衡、不同心 度、连续刚度和支撑刚度参数是航空发动机整体振动的关键系统，必须建立较强 的处理机制和分析策略。例如，转子不平衡影响结构和
7、安装过程。其次，在分析结构动力特性项目的过程中，需要结合实际的振动参数水平， 改进不平衡测量，以保证参数分析水平的优化。一方面，装配过程的结构的复杂 性有关技术操作过程需要技术人员质量监督，尤其是对惯性力和摩擦力，热梯度 和螺栓预紧力的负载参数，只有满足刚性连接效果，可以确保相关机械结构操作 速度范围的影响。工艺过程中，轴承配合物的范围，区分温度、湿度、适用范围 等基本要素，如装配时间、设计要求的集成、提高加工效率、保证后续工作的充 分实施。，另一方面，结构参数和装配的可测性和可控性，确保相关问题的影响， 提高静态设置参数，以及治疗效果的优化点，线，平面奠定坚实的基础，以确保 分析的结构和部分
8、管理有效性的影响。在保持装配工艺和结构参数的基础上，可 测性也更加实用。第三，我们应该整合典型的组合优化的转子同心度，维护发动机部件的设计 要求，改进几何项目和工艺参数的完整性，管理系统的实现，完善设计要求的实 施机制。技术人员应分析装配和装配所需的机械公差，以确保在满足技术要求时， 数据和振动特性是一致的。在装配过程中，必须对机械参数的完整性进行优化， 以保证振动特性分析的重要性。此外，在转子不同心度优化过程中，为了达到目 标，必须集成元件组合角，保持公差条件，提高仿真元件的装配效果。此外，您 还需要优化和实现有效的数据集成需求。本文改进了组件的优化性能，优化了关 系级。如果不同心度增加，则
9、需要整体的方法来调整结构参数，以提高不同同心 度的治疗效果。4 测试技术和典型的振动故障 机械振动测试和测试技术是设计、装配、检验结果的有效方法，是整机振动 特性设计的完整性，检查机械系统结构的运行是否正常。在新发动机开发阶段， 整机振动测量的主要目的和工作是在原型机架和零件试验中。（1）验证转子动力特性是否满足设计要求，如在工作转速范围内是否有临界转速，是否修改或应用阻尼抑制。（2）对整机振动特性的验证，包括轴承动态特性，对振动幅值振动特性分布 （间隙）的动态特性和各截面之间的静态子关系，定位与附着关系的振动。（3）通过在开发过程中设置动力学参数，满足振动故障，建立发动机振动故 障谱测试，用
10、于发动机厂使用振动标准和外场飞行故障诊断依据。因此，整机振 动测试技术是有效验证设计、装配质量、保证发动机可靠安全运行的关键技术。发动机振动测试技术和动态设计验证，在整机振动试验过程中，测试技术验 证了发动机动态特性的实际情况，包括：转子动力特性是否满足设计要求；得到 了整机的振动特性。通过设置动力参数和振动故障，建立了发动机的振动故障谱。5 结束语 飞机发动机的振动严重影响飞行安全，是发动机研究领域的热点问题。它的 研究贯穿于发动机设计、生产、使用和维护。本文对研究的重点和方向进行了总 结，并对各研究方向的现状和发展进行了分析。随着新的研究方法和方法的应用， 这一领域的研究将会进一步发展。参考文献：1 张宝诚.航空发动机试验和测试技术M.北京：北京航空航天大学出版社， 20052 黄志坚，高立新，廖一凡.机械设备振动故障监测与诊断M.北京：化学工 出版社， 20103 肖可明，周敬宣.钢厂热锯机噪声控制方案J.工业安全与环境，2003
