本書重點闡述了航空燃氣輪機結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動力學(xué)設(shè)計理論方法, 共包含8章。在第1章中對航空燃氣輪機結(jié)構(gòu)特征及其定量描述模型進行概述, 突出典型航空燃氣輪機總體布局及轉(zhuǎn)子、承力結(jié)構(gòu)特征。第2-5章是航空燃氣輪機轉(zhuǎn)子動力學(xué)基礎(chǔ)理論, 以及共振特性、動力響應(yīng)、穩(wěn)定性等, 并給出航空燃氣輪機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及動力學(xué)設(shè)計基本方法。第6章中聚焦于航空燃氣輪機支承結(jié)構(gòu)系統(tǒng), 重點關(guān)注對其隔振、減振設(shè)計方法, 以及葉片飛失等極端載荷下安全性設(shè)計策略。第7、8章聚焦航空燃氣輪機整機結(jié)構(gòu)布局與安全性設(shè)計方法。重點闡明了整機剛度/質(zhì)量布局設(shè)計、整機變形控制方法, 以及極限載荷情況下的安裝結(jié)構(gòu)冗余設(shè)計、整機安全性評估方法等。
第1章 航空燃氣輪機及其結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
1.1 總體結(jié)構(gòu)特征
1.1.1 基本概念
1.1.2 典型發(fā)動機
1.2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特征
1.2.1 渦扇發(fā)動機
1.2.2 渦軸/渦槳發(fā)動機
1.3 承力結(jié)構(gòu)特征
1.3.1 承力框架
1.3.2 支承結(jié)構(gòu)
1.4 結(jié)構(gòu)特征定量描述
1.4.1 結(jié)構(gòu)特征等效
1.4.2 力學(xué)模型
第2章 轉(zhuǎn)子運動及旋轉(zhuǎn)慣性
2.1 坐標系與轉(zhuǎn)子運動
2.1.1 坐標系
2.1.2 轉(zhuǎn)子運動狀態(tài)
2.2 質(zhì)量分布與旋轉(zhuǎn)慣性
2.2.1 質(zhì)量分布不對稱
2.2.2 旋轉(zhuǎn)慣性載荷
2.3 旋轉(zhuǎn)慣性載荷分布
2.3.1 分布特征描述
2.3.2 運動狀態(tài)影響
第3章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)特性
3.1 共振轉(zhuǎn)速分布
3.1.1 剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)
3.1.2 柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)
3.2 動力響應(yīng)特性
3.2.1 旋轉(zhuǎn)慣性激勵載荷
3.2.2 支承約束的影響
3.3 雙轉(zhuǎn)子共振轉(zhuǎn)速分布
3.3.1 運動方程
3.3.2 模態(tài)求解
3.3.3 轉(zhuǎn)動方向影響
3.3.4 共振轉(zhuǎn)速分布特征
第4章 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及動力學(xué)設(shè)計
4.1 設(shè)計內(nèi)容與方法
4.1.1 內(nèi)容及要求
4.1.2 設(shè)計要點
4.1.3 設(shè)計方法
4.2 高速剛性轉(zhuǎn)子設(shè)計
4.2.1 設(shè)計模型
4.2.2 轉(zhuǎn)子構(gòu)形
4.2.3 轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性
4.3 多支點柔性轉(zhuǎn)子設(shè)計
4.3.1 設(shè)計模型
4.3.2 轉(zhuǎn)子構(gòu)形
4.3.3 轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性
第5章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力響應(yīng)及穩(wěn)定性
5.1 葉片飛失激勵動力響應(yīng)特性
5.1.1 運動狀態(tài)與載荷特征
5.1.2 動力響應(yīng)
5.1.3 動力損傷控制
5.2 彎扭耦合動力學(xué)響應(yīng)特性
5.2.1 轉(zhuǎn)子彎扭耦合產(chǎn)生機理
5.2.2 轉(zhuǎn)子彎扭耦合動力學(xué)特性分析模型
5.2.3 旋轉(zhuǎn)慣性激勵轉(zhuǎn)子彎扭耦合振動
5.2.4 轉(zhuǎn)靜件碰摩激勵轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)振動
第6章 支承結(jié)構(gòu)減振隔振及安全性設(shè)計
6.1 力學(xué)特征與失效模式
6.1.1 工作載荷環(huán)境
6.1.2 動剛度特征
6.1.3 損傷失效模式
6.2 支承結(jié)構(gòu)減振設(shè)計
6.2.1 鼠籠擠壓油膜阻尼結(jié)構(gòu)
6.2.2 彈性環(huán)阻尼結(jié)構(gòu)
6.2.3 彈支阻尼結(jié)構(gòu)設(shè)計要求
6.3 承力結(jié)構(gòu)隔振設(shè)計
6.3.1 振動耦合機理
6.3.2 幾何構(gòu)形突變設(shè)計
6.3.3 干摩擦耗能結(jié)構(gòu)
6.4 支承結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計
6.4.1 葉片飛失載荷特征
6.4.2 抗沖擊結(jié)構(gòu)設(shè)計
6.4.3 角向變形協(xié)調(diào)設(shè)計
第7章 整機結(jié)構(gòu)布局及變形協(xié)調(diào)性設(shè)計
7.1 整機結(jié)構(gòu)布局設(shè)計
7.1.1 高推重比渦扇發(fā)動機
7.1.2 高涵道比渦扇發(fā)動機
7.1.3 大功率渦槳發(fā)動機
7.1.4 變循環(huán)渦扇發(fā)動機
7.2 整機質(zhì)量預(yù)估與分布
7.2.1 質(zhì)量分布特征
7.2.2 質(zhì)量預(yù)估方法
7.2.3 質(zhì)量評估參數(shù)
7.3 整機變形協(xié)調(diào)性設(shè)計
7.3.1 極限載荷特征
7.3.2 變形協(xié)調(diào)性評估
7.3.3 結(jié)構(gòu)布局設(shè)計策略
第8章 安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計與整機安全性評估
8.1 整機結(jié)構(gòu)安全性
8.1.1 結(jié)構(gòu)安全性
8.1.2 極限載荷及設(shè)計要求
8.2 安裝結(jié)構(gòu)及安全性設(shè)計
8.2.1 整機安裝要求
8.2.2 結(jié)構(gòu)及力學(xué)特征
8.2.3 安全性設(shè)計
8.3 整機安全性評估方法
8.3.1 術(shù)語與定義
8.3.2 評估要求
8.3.3 評估流程
8.3.4 分析方法
參考文獻