航空發(fā)動機強度與振動：Chapter 4 Vibrations of Disc and Shells (盤和殼體的振動)

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(盤和殼體的振動)航空發(fā)動機強度與振動11/5/20221主要內(nèi)容4.1圓盤振動1圓盤振動的形式2薄等厚圓盤的自振頻率3動波(行波)4影響盤自振頻率的因素5盤振動的激振力6盤共振特性4.2殼體振動概述11/5/202221圓盤振動的形式薄盤彎曲振動：第一類(節(jié)圓)振動：傘形振動全部節(jié)線為同心圓；振動對稱于中心；第二類(節(jié)徑)振動：扇形振動全部節(jié)線為沿盤面徑向分布的直線；較節(jié)圓振動危險；第三類(復合)振動：傘形+扇形振動頻率較高11/5/20223中心固定的圓盤傘形(節(jié)圓)振動符號標記約定：節(jié)圓數(shù)/節(jié)徑數(shù)=s/n0/0：零節(jié)圓的一階振動1/0：一個節(jié)圓的二階振動11/5/20224中心固定的圓盤傘形(節(jié)圓)振動零節(jié)徑的一階(零節(jié)圓)、二階(一節(jié)圓)、三階(二節(jié)圓)振動11/5/20225邊緣固定的圓盤傘形(節(jié)圓)振動零節(jié)徑的一階(零節(jié)圓)、二階(一節(jié)圓)振動11/5/20226中心固定的圓盤扇形(節(jié)徑)振動零節(jié)圓的1、2、3、4節(jié)徑振動11/5/20227具有節(jié)徑和節(jié)圓的復合振動11/5/202282薄等厚圓盤的自振頻率據(jù)板殼理論，等厚圓盤(半徑r,厚度h,r/h>5)，自振頻率：其中ρ為密度，為抗撓剛度，E,v分別為彈性模量和泊松比,為振型系數(shù)，可查表。圓盤旋轉(zhuǎn)角速度Ω，則圓盤動頻11/5/20229中心固定圓盤的振型系數(shù)

ns012313.7505.410.35229.9120.2830.4853.4334.76---453.5---11/5/202210圓盤振型與振頻序列圖一節(jié)圓s=1三節(jié)圓s=3二節(jié)圓s=2f,Hz11/5/2022113輪盤的動波(行波)振動行波振動：節(jié)徑線相對盤產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的扇形振動極坐標系（r,θ,t）,節(jié)線上的位移w(r,θ,t):相對振動角頻率11/5/202212輪盤行波振動示意圖AAA順行波逆行波駐波11/5/2022134影響盤自振頻率的因素葉片對盤自振頻率的影響離心力的影響溫度對輪盤自振頻率的影響11/5/2022145盤振動的激振力葉片受到周期性變化的氣體力傳給盤；其他零件的力通過聯(lián)接環(huán)或軸傳給盤；盤面氣體壓力不均，或有周期性變化。11/5/2022156共振特性激振力頻率共振時Z為結(jié)構(gòu)系數(shù)，正整數(shù)fv是行波振動頻率11/5/202216振動頻率與旋轉(zhuǎn)速度的關(guān)系11/5/2022174.2殼體振動概述1概述2薄殼自振頻率計算3如何消除殼體振動11/5/2022181概述引起發(fā)動機內(nèi)殼體類零部件振動的原因：火焰筒內(nèi)燃起壓力擺動燃燒不均振蕩燃燒發(fā)生振動的殼體類零件火焰筒火焰筒外套加力筒體11/5/2022192薄殼自振頻率計算關(guān)于軸線對稱的振動：若h/R<<1，則p2=E/ρR2(p與階次幾乎無關(guān),即薄殼自振頻譜密集,且經(jīng)驗表明此類振動最危險)橫截面內(nèi)的振動：橫向彎曲振動(截面無轉(zhuǎn)動)m為振型的波數(shù)11/