航空发动机转子系统建模与振动分析：有限元法应用

"航空发动机转子系统建模方法和振动特性分析 (2013年)" 本文主要探讨了现代航空涡扇发动机转子系统的建模技术和动力特性分析。研究由张力、洪杰和马艳红在2013年发表于《北京航空航天大学学报》第39卷第2期，属于自然科学领域的论文。该研究关注的是航空发动机转子系统的结构特点和力学行为，以解决实际工程中的问题。 研究中，作者运用有限元法对航空发动机的低压转子进行了深入研究。他们分别采用了二维梁单元和三维实体单元构建转子系统的有限元模型，通过对比分析这两种模型的动力特性计算结果，揭示了不同建模方法对系统动力特性的影响。这种方法允许工程师更好地理解转子系统的行为，特别是在振动分析方面。 在此基础上，作者提出了等效圆盘法，这是一种创新的有限元建模策略。等效圆盘法将复杂的转子叶片等效为刚性的圆环，这种方法既保留了转子系统的结构和力学特性，又简化了模型的复杂度，将原本的周期性问题转换为轴对称问题，从而降低了有限元分析的计算难度和时间成本。 通过对等效圆盘法的计算，研究证实了这种方法在工程实际应用中的有效性。这种建模技术对于预测和控制航空发动机转子系统的振动特性至关重要，有助于提高发动机的整体性能和可靠性，防止由于振动过大导致的机械故障。 这篇论文为航空发动机转子系统的建模提供了一种新的、实用的方法，并通过动力特性的分析，为优化设计和故障预防提供了理论依据。等效圆盘法的提出，不仅丰富了有限元建模的技术手段，也为后续的航空发动机设计和分析工作提供了有价值的参考。