预应力模态综合法在一体化转子系统动力分析中的应用

"一体化转子系统动力分析的预应力模态综合法 (2014年)，东北大学学报(自然科学版)，寇海江、袁惠群、李岩、杨文军" 本文主要探讨了一体化转子系统动力分析中的一个重要方法——预应力模态综合法。这种方法特别适用于处理盘片轴一体化转子系统的大规模网格问题，能够有效地进行结构动力分析。一体化转子系统是由叶片、轮盘和转轴紧密结合而成的复杂结构，其动态性能直接影响到航空、航天以及能源领域的关键设备的稳定性和安全性。 作者们通过静、动频分析对前两级整体叶盘进行了研究，提出了选取模态截断数的原则，以确保一体化结构动力分析的精度。模态截断数的选择对于准确模拟系统的动态行为至关重要，因为它决定了模型中考虑的振动模式数量。通过对比不同截断数下的分析结果，可以验证预应力模态综合法的有效性。 在实际计算中，作者们对盘片轴一体化转子系统进行了静、动频率的计算，深入分析了旋转作用对系统模态的影响。他们发现，引入转轴后，叶片振动模式对应的动态频率降低，并且出现了叶片、轮盘与转轴之间的耦合振动模式。这种耦合效应揭示了一体化转子系统中结构部件间的相互影响，对于理解和优化设计具有重要意义。 此外，通过比较整体叶盘与一体化转子的模态结果，进一步强调了预应力模态综合法在处理大规模网格问题时的重要性。引入转轴不仅改变了振动频率，还引入了新的动态特性，这表明在设计和分析过程中必须充分考虑结构的耦合效应。 预应力模态分析是解决这类问题的关键技术之一，它考虑了结构在预应力状态下的振动特性，有助于提高分析的准确性和效率。此方法的应用对于理解和预测一体化转子系统在实际运行中的动态响应，以及预防潜在的故障和失效具有重要的理论和实践价值。 总结起来，这篇2014年的研究工作提出了预应力模态综合法在一体化转子系统动力分析中的应用，强调了其在处理大规模网格问题时的优势，并通过实例展示了这种方法对于理解和优化这类复杂系统动态特性的有效性。这一研究对于推动相关领域的科技进步，特别是对于提高航空航天和能源设备的性能和可靠性具有积极意义。