摘要深入研究叶片的动力学问题，对于振动振型、振动频率确定、振动故障分析中断裂叶片理论的确定等问题将会产生重大影响。本毕业论文将对航空发动机叶片在旋转运动下的动力学问题进行研究，尤其关注振动频率和模态。通过基于机械动力学软件ADAMS与有限元软件ANSYS的联合仿真方法，建立了航空发动机叶片的刚柔耦合动力学仿真模型，得出了叶片在不同转速下的振动频率和模态。对旋转叶片的“频率转向”、“振型转换”等问题进行了研究，以期对叶片的动力学行为有较深入的了解。65584

毕业论文关键词  航空发动机叶片  刚柔耦合  频率转向  振型转换

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title  Dynamic Analysis of Aero-engine Blade Based on ADAMS                                                      

Abstract

In-depth research into blade dynamics will have a significant impact on the problems of determining vibration modes, vibration frequency and fracture blade theory in vibration fault analysis. The thesis will focus on the dynamics of aero-engine blades undergoing rotary motion, with particular attention to vibration frequency and mode shape. By applying mechanical dynamics software ADAMS and finite element software ANSYS jointly, the rigid-flexible coupling dynamics simulation model of a typical aero-engine blade is built. The vibration frequencies and mode shapes of the blade rotating at different speeds are derived. The issues of "frequency veering" and "mode shift" are discussed so as to have a deep understanding of the dynamic behavior of aero-engine blades.

Keywords  Aero-engine blade  Rigid-flexible coupling  Frequency veering  Mode shift

目  次

1  绪论 1

1.1  工程背景 1

1.2  国内外研究情况 1

1.3  本论文内容安排 3

2  叶片振动相关理论 5

2.1  叶片振动对航空发动机叶片的影响 5

2.2  叶片振动的基本形式 5

2.3  叶片振动的主要参数 5

2.4  叶片振动固有频率的计算 6

2.5  坎贝尔图 6

3  建立叶片动力学方程 8

3.1  系统动能和势能 8

2.2  假设模态法离散 10

2.3  系统刚柔耦合动力学方程 10

2.4  悬臂板的假设模态法函数 12

4  基于ANSYS和ADAMS的叶片仿真建模 14

4.1  仿真系统基本原理 14

4.2  仿真实例 14

5  旋转叶片的“频率转向”和“振型转换”特性分析 22

5.1  旋转叶片有限元分析模型 22

5.2  两阶模态间的“频率转向”和“振型转换” 23

5.3  展望