噪声与振动控制 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (6): 19-25.

• 振动理论与数值解法 • 上一篇    下一篇

力热载荷作用下涡轮结构模态与振动响应特性研究

孙旭呈1,荆建平2,温猛2,吴玉萍3,袁巍3,刘吉成1   

  1. ( 1. 上海大学机电工程与自动化学院,上海200444;
    2. 上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240;
    3. 中国航发湖南动力机械研究所,湖南株洲412002 )
  • 收稿日期:2024-06-07 修回日期:2024-07-08 出版日期:2025-12-18 发布日期:2025-12-02

Modal and Vibration Response Characteristics of Power Turbine Blade-Disk Structures under Mechanical and Thermal Loads

  • Received:2024-06-07 Revised:2024-07-08 Online:2025-12-18 Published:2025-12-02

摘要: 叶-盘结构振动与响应特性分析的准确性对航空发动机等转子系统性能的分析与优化至关重要。为探究温度场对叶-盘结构振动模态与响应特性的影响,以动力涡轮叶-盘结构为研究对象,考虑界面粗糙度和弹塑性接触特性,建立涡轮叶-盘结构动力学模型。综合考虑叶-盘在典型工况下的热载荷和离心载荷,对比分析常温及热载荷作用下的模态及响应特性。结果表明,温度载荷对叶-盘振动模态频率的影响随温度的升高而降低,且影响显著,叶-盘振动峰值位移会随着温度的升高而增大;且接触属性对叶盘振动影响较为明显。对于高温叶-盘结构动力学设计,温度载荷不可忽略,同时在建立有限元模型时考虑接触属性很有必要。研究结论对叶-盘结构动力学特性的分析具有重要指导意义。

关键词: 振动与波, 动力涡轮叶-盘, 力-热载荷, 接触属性, 模态频率, 振动响应