压气机叶片阻尼减振机理与数值仿真方法2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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1绪论1

1.1 研究目的1

1.2 国内外研究现状2

1.2.1 榫连接触干摩擦阻尼的研究现状2

1.2.2 叶根黏弹性阻尼的研究现状7

1.2.3 硬涂层阻尼的研究现状9

1.3 本书主要研究内容12

2考虑叶根摩擦阻尼的叶片振动分析15

2.1 考虑叶根摩擦阻尼的叶片简化力学模型15

2.2 考虑叶根摩擦阻尼的叶片运动方程18

2.2.1 叶片运动方程18

2.2.2 求解方法20

2.3 算例分析23

2.3.1 系统响应特性25

2.3.2 接触参数对系统响应特性的影响27

2.3.3 转速对系统固有频率的影响30

3带有榫连摩擦阻尼的叶片振动特性的有限元分析与实验31

3.1 叶片榫连结构特征31

3.2 接触问题有限元分析的基本原理32

3.2.1 弹性接触问题的力学特性32

3.2.2 利用ANSYS软件进行接触分析的单元特性37

3.3 带有榫连摩擦阻尼的叶片振动分析模型的确认38

3.4 考虑榫连摩擦状态不同时的叶片固有特性计算与实验对比40

3.5 带有榫连摩擦阻尼的叶片谐响应分析43

3.5.1 共振频率激振45

3.5.2 非共振频率激振46

3.5.3 相同预紧力矩下不同激振力的实验测试47

4叶根摩擦阻尼对盘片组合结构固有特性的影响及其接触状态仿真50

4.1 带有榫连摩擦阻尼的盘片组合结构的有限元建模50

4.1.1 建模方法51

4.1.2 边界条件51

4.1.3 加载及求解52

4.2 带有榫连摩擦阻尼的盘片组合结构的固有特性分析52

4.3 带有榫连摩擦阻尼的盘片组合结构的共振特性分析60

4.4 带有榫连摩擦阻尼的盘片组合结构的接触分析61

4.4.1 摩擦系数对接触压力的影响61

4.4.2 摩擦系数对滑动距离的影响63

4.4.3 转速对接触压力的影响64

4.4.4 转速对滑动距离的影响64

5基于复模量本构关系的叶片-黏弹性阻尼块的动力学特性分析66

5.1 叶片-黏弹性阻尼块的简化力学模型66

5.2 叶片-黏弹性阻尼块的动力学方程68

5.3 叶片-黏弹性阻尼块动力学方程的求解方法71

5.3.1 Galerkin离散71

5.3.2 固有特性的求解73

5.3.3 频域响应的求解74

5.4 数值计算与讨论76

5.4.1 叶片-黏弹性阻尼块的材料和几何参数76

5.4.2 共振特性78

5.4.3 响应特性80

5.5 黏弹性阻尼块参数对固有特性的影响81

5.5.1 黏弹性阻尼块厚度的影响82

5.5.2 黏弹性阻尼块储能模量的影响83

5.5.3 黏弹性阻尼块损耗因子的影响84

5.5.4 转速的影响85

6基于实验测试的黏弹性材料复合结构的有限元方法的确认87

6.1 黏弹性材料的本构关系87

6.1.1 积分型标准力学模型88

6.1.2 广义Maxwell模型88

6.1.3 应力松弛函数的Prony级数89

6.1.4 复常数模量模型90

6.1.5 频变复模量模型90

6.1.6 分数导数模型91

6.1.7 指数模型92

6.2 黏弹性材料复合结构的求解方法93

6.2.1 固有频率的求解93

6.2.2 结构阻尼比（损耗因子）的求解93

6.3 黏弹性复合层梁的计算95

6.3.1 黏弹性复合层梁的有限元建模95

6.3.2 黏弹性复合层梁的求解96

6.4 基于实验测试的黏弹性复合层梁的有限元方法确认102

7叶根带有黏弹性阻尼块的叶片的有限元分析104

7.1 叶根带有黏弹性阻尼块的叶片的有限元模型104

7.1.1 单元的选取与网格划分104

7.1.2 材料属性105

7.1.3 边界条件106

7.2 叶根带有黏弹性阻尼块的叶片的求解方法106

7.3 叶根带有黏弹性阻尼块的叶片的求解结果106

7.3.1 固有频率求解结果107

7.3.2 谐响应求解结果108

8基于改进的Oberst复合层梁弯曲理论的叶片-硬涂层阻尼减振的有效性分析114

8.1 复合层梁的建模114

8.1.1 Oberst复合层梁的弯曲振动方程115

8.1.2 复合层梁的复弯曲刚度求解116

8.1.3 复合层梁等效力学参数118

8.2 复合层梁的动力学方程的求解方法119

8.3 复合层梁等效参数正确性验证121

8.3.1 有限元建模121

8.3.2 结果分析122

8.4 复合层梁的固有频率计算123

8.5 基于实验测试的复合层梁的基础激励响应求解方法的验证124

9基于实验测试的直板叶片-硬涂层振动分析的有限元方法的确认126

9.1 涂覆涂层前后直板叶片动力学特性测试126

9.1.1 实验对象126

9.1.2 实验方法127

9.1.3 实验结果128

9.2 涂覆涂层前后直板叶片的有限元分析132

9.2.1 叶片-硬涂层复合结构的有限元建模方法132

9.2.2 叶片-硬涂层复合结构的有限元计算132

9.2.3 叶片-硬涂层复合结构的求解结果133

9.3 叶片-硬涂层复合结构有限元建模方法的验证135

10叶片-硬涂层振动有限元分析及其减振有效性分析137

10.1 叶片-硬涂层复合结构的有限元建模方法137

10.2 叶片-硬涂层的减振分析与参数影响139

10.2.1 硬涂层弹性模量对叶片动力学特性的影响139

10.2.2 硬涂层损耗因子对叶片动力学特性的影响142

10.2.3 硬涂层厚度对叶片动力学特性的影响146

10.2.4 硬涂层涂覆位置对叶片动力学特性的影响149

10.3 叶片-硬涂层的实验验证153

参考文献155