本書圍繞現(xiàn)代航空燃氣輪機轉子結構及動力學設計過程中所發(fā)現(xiàn)的典型問題，闡述了轉子及支承結構特征、運動狀態(tài)、力學特性之間的內在力學行為，對結構非連續(xù)性及其力學特性在不同載荷環(huán)境下的變化規(guī)律進行了系統(tǒng)分析，提出了界面連接轉子結構系統(tǒng)共振轉速分布、動力響應變化的穩(wěn)健性設計方法。通過近年來國內外工程應用示例，介紹了轉子界面接觸狀態(tài)變化對轉子系統(tǒng)動力特性影響規(guī)律及抑制技術。
本書是關于現(xiàn)代航空燃氣輪機轉子結構動力學設計理論和方法的學術專著，也可作為航空、宇航動力專業(yè)和流體機械專業(yè)本科生和研究生的教材，并可供航空燃氣輪機研究院所、使用單位及相關從事燃氣輪機工作的有關人員參考。
第1章 轉子系統(tǒng)結構特征
1.1 轉子結構
1.1.1 渦扇發(fā)動機
1.1.2 渦軸/渦槳發(fā)動機
1.2 支承結構
1.2.1 主軸承
1.2.2 彈性支承與阻尼器
1.3 連接結構
1.3.1 法蘭-螺栓連接
1.3.2 套齒連接
1.3.3 止口連接
1.3.4 端齒連接
1.4 結構特征等效
1.4.1 等效方法
1.4.2 等效模型
1.5 本章小結
第2章 轉子及支承結構力學特性
2.1 轉子結構力學特性
2.1.1 剛度特性
2.1.2 模態(tài)特性
2.1.3 動力學特性
2.2 支承結構力學特性
2.2.1 剛度特性
2.2.2 阻尼特性
2.2.3 軸承激勵特性
2.3 本章小結
第3章 轉子運動及旋轉慣性
3.1 坐標系與轉子運動
3.1.1 坐標系
3.1.2 坐標變換
3.1.3 轉子運動
3.2 旋轉慣性
3.2.1 旋轉慣性的力學效果
3.2.2 旋轉慣性載荷的描述
3.2.3 轉子運動對旋轉慣性載荷的影響
3.3 本章小結
第4章 轉子結構系統(tǒng)共振轉速特性
4.1 單盤轉子系統(tǒng)
4.1.1 力學模型
4.1.2 共振轉速特性
4.1.3 陀螺力矩效應
4.2 兩支點高速轉子系統(tǒng)
4.2.1 力學模型
4.2.2 共振轉速特性
4.2.3 結構特征參數(shù)影響
4.3 三支點柔性轉子系統(tǒng)
4.3.1 力學模型
4.3.2 共振轉速特性
4.3.3 結構特征參數(shù)影響
4.4 帶中介軸承的雙轉子系統(tǒng)
4.4.1 力學模型
4.4.2 共振轉速求解
4.4.3 轉動方向對共振轉速分布的影響
4.4.4 典型雙轉子系統(tǒng)共振轉速分布
4.5 本章小結
第5章 旋轉慣性激勵轉子系統(tǒng)響應特性
5.1 單盤轉子系統(tǒng)
5.1.1 薄盤轉子系統(tǒng)
5.1.2 厚盤轉子系統(tǒng)
5.2 多盤轉子系統(tǒng)
5.2.1 動力學模型
5.2.2 多盤轉子系統(tǒng)動力響應
5.2.3 輪盤傾斜影響
5.2.4 支承方案影響
5.3 雙轉子系統(tǒng)
5.3.1 動力學模型
5.3.2 響應特性分析
5.3.3 關鍵影響因素
5.4 本章小結
第6章 轉子結構非連續(xù)性及動力響應
6.1 轉子結構非連續(xù)性
6.1.1 界面連接
6.1.2 構形突變
6.1.3 軸承間隙
6.2 界面連接對力學特性影響
6.2.1 附加旋轉慣性載荷
6.2.2 質量/剛度非對稱性
6.2.3 內阻尼特性
6.2.4 穩(wěn)定性概述
6.3 彎曲剛度非對稱轉子動力響應
6.3.1 動力學方程
6.3.2 共振轉速及穩(wěn)定性
6.3.3 動力響應及失穩(wěn)力學過程
6.4 轉動慣量非對稱轉子動力響應
6.4.1 動力學方程
6.4.2 共振轉速及穩(wěn)定性
6.4.3 轉動慣量非對稱激勵下的響應
6.5 轉子內阻尼激勵動力響應
6.5.1 遲滯內阻尼引起自激振動
6.5.2 結構內阻尼引起的自激振動
6.5.3 算例
6.6 本章小結
第7章 復雜轉子系統(tǒng)的非協(xié)調渦動
7.1 帶中介軸承雙轉子系統(tǒng)非協(xié)調渦動
7.1.1 高低壓轉子交互激勵
7.1.2 次諧波激勵
7.1.3 雙轉子耦合模態(tài)
7.1.4 雙轉子非協(xié)調渦動
7.2 共用支承-轉子系統(tǒng)耦合振動
7.2.1 結構特征及力學模型
7.2.2 耦合振動特性
7.3 浮動套齒連接轉子系統(tǒng)動力學特性
7.3.1 結構與力學特征非連續(xù)
7.3.2 力學模型
7.3.3 轉子運動調制
7.4 轉靜件碰摩激勵轉子動力學特性
7.4.1 非光滑約束轉子力學模型
7.4.2 葉片與機匣剮蹭
7.4.3 支承松動
7.5 螺槳轉子顫振渦動
7.5.1 顫振渦動力學模型
7.5.2 螺旋槳氣動載荷
7.5.3 顫振渦動響應特性
7.6 本章小結
第8章 齒輪傳動轉子系統(tǒng)結構與動力特性
8.1 齒輪傳動驅動風扇轉子系統(tǒng)
8.1.1 結構特征及力學模型
8.1.2 共振轉速分布及耦合模態(tài)
8.1.3 子結構間交互激勵及抑制
8.2 中央傳動齒輪轉子系統(tǒng)
8.2.1 結構特征及力學模型
8.2.2 主軸轉子系統(tǒng)響應特性
8.2.3 從動錐齒輪振動特性
8.2.4 耦合振動抑制
8.3 本章小結
第9章 軸承運動與轉子動力特性
9.1 軸承結構及運動特征
9.1.1 軸承結構
9.1.2 軸承運動
9.2 軸承約束剛度特性
9.2.1 滾動體-滾道接觸剛度特征
9.2.2 滾珠軸承剛度特征
9.2.3 滾棒軸承剛度特征
9.3 軸承轉子系統(tǒng)動力學特性
9.3.1 動力學模型
9.3.2 運動狀態(tài)及穩(wěn)定性分析
9.4 保持架對轉子動力特性的影響
9.4.1 保持架的運動狀態(tài)
9.4.2 保持架的附加激勵與調制頻率
9.4.3 中介軸承保持架對雙轉子運動的影響
9.5 本章小結
第10章 轉子不平衡與裝配控制技術
10.1 轉子不平衡及定量描述
10.1.1 恒態(tài)轉子
10.1.2 界面連接高速轉子
10.2 轉子不平衡設計要求
10.2.1 質心偏移
10.2.2 慣性主軸傾斜
10.2.3 連接螺栓松脫力矩
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