旋转柔性叶片非惯性系动力学分析与动力刚化研究

"非惯性系下旋转柔性叶片的动力学分析 (2009年) - 吴艳红, 韩广才, 周凌" 这篇论文主要探讨的是旋转柔性叶片在非惯性系中的动力学行为，这是汽轮机等关键设备中的重要部件。作者针对叶片振动可能导致的损伤问题，研究了叶片的刚性运动与弹性变形之间的相互耦合作用。他们运用哈密顿原理，这是一种在经典力学中用于描述系统动态行为的数学工具，建立了一个描述旋转柔性叶片非线性动力学的控制方程。 在分析过程中，论文考虑了两个关键因素：一是旋转离心惯性力的影响，这是由叶片高速旋转产生的，它会改变叶片的动态特性；二是轴向变形与横向变形之间的耦合效应，这在叶片的复杂振动模式中起着重要作用。通过假设模态法对控制方程进行离散化处理，使得复杂的连续系统转化为一组可解的离散问题，从而能够研究不同转速下叶片端部位移的响应。 研究结果显示，刚性的旋转运动显著影响着柔性叶片端部位移的响应，而且随着转速增加，离心力导致的动力刚化现象更加明显。动力刚化是指由于动态载荷的作用，原本柔软的结构表现出更大的刚度。这种现象对于理解叶片在高速旋转下的稳定性至关重要，因为过度的振动可能导致叶片失效或损坏。 该论文的方法和数值仿真的结果为研究旋转柔性叶片的振动失效问题提供了理论基础和参考。通过对这些动力学特性的深入理解和模拟，工程师可以更好地预测和控制叶片的振动行为，从而提高汽轮机等设备的安全性和效率。 关键词涉及的领域包括旋转柔性叶片、刚-柔耦合、哈密顿原理和动力刚化。这些关键词揭示了研究的核心内容和技术手段，对于从事相关领域研究的工程师和技术人员具有很高的参考价值。论文的发布日期为2009年4月，发表在《哈尔滨工程大学学报》上，反映了当时该领域的最新进展。