叶片随机失谐对叶盘共振特性的影响深度剖析

本文主要探讨了叶片随机失谐对叶盘结构动力特性和共振响应的影响，发表于2011年的《西北工业大学学报》第29卷第2期。研究者王红建、贺尔铭和赵志彬针对叶片在高速旋转叶盘中的关键角色，关注了叶片失谐——一种由加工误差和磨损引起的随机现象，对叶盘振动性能的显著影响。 他们采用了Monte Carlo分析方法，这是一种统计模拟方法，用于研究失谐叶盘的模态局部化特性，即失谐如何使得特定的振动模式集中在特定区域。研究重点考察了质量失谐和刚度失谐两种形式对叶片主导的系统模态族的效应，包括失谐对低阶弯曲模态族的局部化程度、失谐共振响应以及最大振幅放大因子的影响。研究表明，低阶弯曲模态族最易受到失谐影响，失谐程度越大，模态局部化越明显，导致的共振响应振幅放大效应也更显著。 与先前研究相比，如Castanier等人的工作，虽然确认了失谐与振动放大因子的关系，但样本量有限。阳V臼-Ruerra和Kenyon的研究指出，模态局部化并非唯一决定振动响应的关键因素，这暗示了失谐影响的复杂性。此外，他们强调了不同条件对失谐影响的多样性，说明在设计策略时需要考虑多种因素。 为了对抗随机失谐带来的问题，文章还提到了主动失谐技术作为研究热点，这意味着通过主动控制手段来抵消或调整失谐，以改善叶盘的动态性能。Choi等人利用遗传算法对不同耦合刚度下的最优解决方案进行了探索，这一技术展示了在工程实践中降低失谐影响的可能性。 这篇论文深入剖析了叶片随机失谐对叶盘动力学的复杂影响，为优化叶盘设计和提高涡轮发动机及大型发电机组的安全性提供了重要的理论依据。通过细致的数值分析和实证研究，它扩展了我们对失谐影响的理解，为振动控制和减振策略的发展奠定了基础。