1、文章编号：1000-8055（2023）04-0955-09doi：10.13224/ki.jasp.20210598基于接触刚度分布特性的叶片振动响应分析钱佳绮1，2，董少静1，2，高鹏新3，申秀丽1，2（1.北京航空航天大学能源与动力工程学院，北京100191；2.北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室，北京100191；3.中国航空工业集团有限公司沈阳飞机设计研究所，沈阳110035）摘要：根据接触刚度在锯齿形叶冠结合面上非均匀分布的特性，提出一种基于定义和有限元计算相结合的接触刚度计算方法。在此基础上，将微-宏滑动摩擦模型作为叶冠结合面处的摩擦模型，推导微滑动和宏滑动状态下
2、摩擦力表达式。利用谐波平衡法将非线性摩擦力转化为等效刚度和等效阻尼进行振动特性分析。针对叶冠结合面相对位移幅值动态变化的特点，提出了一种迭代求解的振动响应分析方法。与文献提供的带摩擦阻尼结构悬臂梁振动响应实验数据相比，共振峰附近的振幅误差为1.99mm，相对误差为3.9%。振幅的最大误差为5.53mm，出现在远离共振峰的位置，验证了响应分析方法的可行性。将该方法应用于带冠叶片上，结果表明当激振力频率为812.3Hz时，振幅为0.56mm。关键词：振动特性；接触刚度；摩擦模型；谐波平衡法；相对位移幅值中图分类号：V232.4文献标志码：AAnalysisofbladevibrationrespo
3、nsebasedoncontactstiffnessdistributioncharacteristicsQIANJiaqi1，2，DONGShaojing1，2，GAOPengxin3，SHENXiuli1，2（1.SchoolofEnergyandPowerEngineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China；2.BeijingKeyLaboratoryofAero-EngineStructureandStrength，BeihangUniversity，Beijing100191，China；3.ShenyangAircraftDesigna
4、ndResearchInstitute，AviationIndustryCorporationofChina，Limited，Shenyang110035，China）Abstract:According to the non-uniform distribution characteristics of contact stiffness betweeninterfaces of the zigzag shroud，a method for calculating contact stiffness was proposed based on thecombination of defini
5、tion and finite element calculation.On this basis，the micro-macro-slide frictionmodelwasappliedtoshroudcontactinterfaces，andthefrictionalforceexpressionswerederivedinmicro-slide state and the macro-slide state.The harmonic balance method was used to convert the nonlinearfrictionforceintotheequivalen
6、tstiffnessandequivalentdamping.Consideringthedynamicchangeoftherelative displacement amplitude between interfaces，an iterative solution method for analyzing vibrationresponsewasproposed.Comparedwithexperimentaldataofvibrationresponseofcantileverbeamwithfrictional damping structure provided in litera
7、ture，the amplitude error near the resonance peak was1.99mm，andtherelativeerrorratewas3.9%.Themaximumerroroftheamplitudewas5.53mm，whichappeared far away from the resonance peak.It was believed that the accuracy of the response analysis收稿日期：2021-10-18作者简介：钱佳绮（1998），女，硕士，主要从事航空发动机结构强度研究。通信作者：董少静（1986），
8、女，副研究员，博士，主要从事航空发动机热端部件结构、材料及工艺方面的研究。E-mail：引用格式：钱 佳 绮,董 少 静,高 鹏 新,等.基 于 接 触 刚 度 分 布 特 性 的 叶 片 振 动 响 应 分 析 J.航 空 动 力 学 报,2023,38（4）：955-963.QIANJiaqi,DONGShaojing,GAOPengxin,etal.AnalysisofbladevibrationresponsebasedoncontactstiffnessdistributioncharacteristicsJ.Journ-alofAerospacePower,2023,38（4）：955-963.第38卷第4期 航空动力学报 Vol.38No.42023年4月 JournalofAerospacePower Apr.2023
