基于阻尼涂层的整体叶盘主动失谐设计及减振研究

基本信息
批准号:51775092
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:孙伟
学科分类:
依托单位:东北大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:周恩涛,李晖,林君哲,高峰,张月,范云飞,闫宪飞,高俊男,李然
关键词:
抑振振动控制减振机理减振特性振动特性
结项摘要

Because of no friction damping which exists in the interface between the tenon and slot for most bladed disk assembly, the resonance produces frequently for the blisk structure under a variety of load actions, such as aerodynamic, mechanical and temperature loads, and then vibration fatigue in blisks is caused by these excessive vibrations. Therefore, suppressing these destructive vibrations becomes a key issue that must be addressed for both design and subsequent use process of blisks. The technologies of damping coatings (here, they include hard coating and viscoelastic damping layer) and intentional mistuning are all used to achieve the vibration control of blisks in recent years. In this project, the two kinds of vibration reduction technologies are integrated effectively and a novel method is proposed, which suppresses vibration based on intentional mistuning obtained by damping coating. Some blisk test pieces are chosen as objects and the following contents will be studied. They are: testing the vibration characteristics of the coated blisks, establishing the dynamic model of the coated blisks with mistuning, identifying the mistuning parameters and optimizing the intentional mistuning of the coated blisks. Through this project, the dynamic mechanism of coating damping and intentional mistuning based on damping coating will be revealed from the point of macro dynamics and the technical support can be provided for the application of this vibration control method in blisks.

由于缺少榫头-榫槽的摩擦阻尼减振环节,航空发动机整体叶盘在气动、机械、温度场等载荷的共同作用下很容易产生共振而使叶盘结构发生疲劳失效。因而,抑制整体叶盘过大的振动成为其在设计以及后续使用中必须解决的一个关键问题。阻尼涂层(硬涂层及粘弹性阻尼层)和主动失谐均可实现对整体叶盘过大的振动进行有效控制。本项目将这两项技术有机结合,提出一种基于阻尼涂层的整体叶盘主动失谐设计及减振的方法。以整体叶盘模拟件为研究对象,主要开展:加装阻尼涂层的整体叶盘振动特性测试、含阻尼涂层的失谐整体叶盘复合结构动力学建模、失谐参数辨识和基于阻尼涂层的整体叶盘主动失谐优化设计等内容的研究。通过本项目的研究将从宏观振动学的角度揭示阻尼涂层以及由涂层构建的主动失谐对整体叶盘的减振机理,最终为上述减振方法在整体叶盘上推广应用提供技术支持。

项目摘要

本项目将阻尼涂层减振技术与主动失谐减振理念相结合来实现对整体叶盘过大的振动进行有效地控制,研究创建了基于阻尼涂层的整体叶盘主动失谐减振设计方法体系。具体包括:组建了用于涂层整体叶盘减振效果和失谐量测量的振动实验系统,除常规测试系统外,还包括可激发整体叶盘做节径运动的非接触多点激励实验系统;以静止及旋转态的整体叶盘为对象,研发了阻尼涂层-整体叶盘复合结构的线性及非线性动力学建模方法,包括集中参数建模、半解析建模和基于有限元模型的减缩建模等,揭示了整体叶盘涂层阻尼减振和基于涂层的主动失谐减振动力学机理;在涂层整体叶盘失谐辨识及应用方面,研究了加装涂层后整体叶盘失谐质量、刚度及阻尼参数的方法,并将失谐辨识方法应用在失谐涂层整体叶盘动力学建模、失谐幅度控制及叶片裂纹检测定位等方面;在基于阻尼涂层的整体叶盘主动失谐设计及减振优化方面,以获得涂层叶盘最优损耗因子、振动响应和附加质量等进行了一般性的减振优化以及尝试实施了基于阻尼涂层的整体叶盘主动失谐设计。总之,通过本项目的研究形成一套先进的利用阻尼涂层构建整体叶盘主动失谐进而实现减振的技术方法体系,为减少整体叶盘有害的振动、提高其抗振动疲劳的能力提供技术参考。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

DOI:
发表时间:2020
2

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

DOI:10.15986/j.1006-7930.2017.06.014
发表时间:2017
3

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018
4

宽弦高速跨音风扇颤振特性研究

宽弦高速跨音风扇颤振特性研究

DOI:
发表时间:2021
5

基于余量谐波平衡的两质点动力学系统振动频率与响应分析

基于余量谐波平衡的两质点动力学系统振动频率与响应分析

DOI:10.6052/1672⁃6553⁃2017⁃059
发表时间:2018

孙伟的其他基金

批准号:59372104
批准年份:1993
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:11426078
批准年份:2014
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:81672236
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:58770104
批准年份:1987
资助金额:3.00
项目类别:面上项目
批准号:81602365
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21365010
批准年份:2013
资助金额:60.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61671356
批准年份:2016
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:81171229
批准年份:2011
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:81502927
批准年份:2015
资助金额:17.90
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21875003
批准年份:2018
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:21665007
批准年份:2016
资助金额:42.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:50278018
批准年份:2002
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:81602193
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31801343
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11501119
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41201110
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21773273
批准年份:2017
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:69802002
批准年份:1998
资助金额:8.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51765004
批准年份:2017
资助金额:41.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81273996
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:41304032
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51374247
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51608244
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21401036
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11401214
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30970650
批准年份:2009
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:51375079
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51307041
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31860180
批准年份:2018
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:59938170
批准年份:1999
资助金额:100.00
项目类别:重点项目
批准号:81772976
批准年份:2017
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:20873166
批准年份:2008
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:81774245
批准年份:2017
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:30973790
批准年份:2009
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:81372013
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81373607
批准年份:2013
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:11702058
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31270445
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:11804373
批准年份:2018
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20643008
批准年份:2006
资助金额:8.00
项目类别:专项基金项目
批准号:31870456
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61201290
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50905029
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51634009
批准年份:2016
资助金额:250.00
项目类别:重点项目
批准号:31901565
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81100162
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50304013
批准年份:2003
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51145001
批准年份:2011
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目
批准号:50475156
批准年份:2004
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:81403046
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81772859
批准年份:2017
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:21473226
批准年份:2014
资助金额:87.00
项目类别:面上项目
批准号:81301814
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50874117
批准年份:2008
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:81802636
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61304205
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31872333
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:51278098
批准年份:2012
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:31771749
批准年份:2017
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:81871830
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:20405008
批准年份:2004
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51235006
批准年份:2012
资助金额:290.00
项目类别:重点项目
批准号:31402014
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1608256
批准年份:2016
资助金额:252.00
项目类别:联合基金项目
批准号:61603170
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21073210
批准年份:2010
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:31570470
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:81571267
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81904019
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51807077
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31500610
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51877060
批准年份:2018
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:41871119
批准年份:2018
资助金额:57.50
项目类别:面上项目
批准号:81102417
批准年份:2011
资助金额:14.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81460428
批准年份:2014
资助金额:48.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21075071
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

整体叶盘动力学特性及其硬涂层阻尼减振设计方法

批准号:51505060
批准年份:2015
负责人:翟敬宇
学科分类:E0503
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

基于三维干摩擦模型的失谐叶盘减振控制及不敏感设计方法研究

批准号:51505362
批准年份:2015
负责人:刘雅琳
学科分类:E0503
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
3

薄壁构件硬涂层阻尼减振的多尺度模拟方法与主动设计

批准号:11472068
批准年份:2014
负责人:韩清凯
学科分类:A0706
资助金额:86.00
项目类别:面上项目
4

多级失谐非线性叶盘复杂系统动力学特性及减振优化方法研究

批准号:51805076
批准年份:2018
负责人:赵天宇
学科分类:E0503
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目