考虑静强度要求的旋转直板叶片试验模型相似设计方法

来源：机械工程学报杂志2016年第9期北京时间：

作者：罗忠, 郭健, 朱云鹏, 韩清凯, 王德友

单位：1. 东北大学机械工程与自动化学院 沈阳 110819; 2. 江苏无线电厂有限公司 南京 210022; 3. 英国谢菲尔德大学自动控制与系统工程学院 谢菲尔德 S1 3JD 英国; 4. 大连理工大学机械工程学院 大连 116023; 5. 中航工业集团沈阳发动机设计研究所 沈阳 110042

摘要：针对旋转直板叶片动力学相似试验模型的设计问题,提出一种考虑满足静强度要求的相似模型设计方法。以叶盘和单个直板叶片固联组成的旋转结构为研究对象,应用板壳振动理论建立振动方程,并将旋转直板叶片所受惯性力和气动力等效为作用在旋转叶片上的静态外载荷。在对叶片进行应力分析得到强度设计准则的基础上,采用方程分析法建立动力学相似关系。理论证明了当模型和原型的材料不同时,须采用不完全几何相似的试验模型才能满足强度要求的结论。并通过设计实例,采用数值仿真的方法验证了所提出考虑满足静强度要求的动力学相似模型设计方法的有效性和正确性。该研究结果为旋转直板类构件动力学相似模型的设计进行理论补充。

关键词：动力学相似,强度,试验模型,旋转,叶片；

基金资助：国家重点基础研究发展计划(973计划,2012CB02605)、国家自然科学基金(51105064,11572082)和辽宁省高等学校优秀人才支持计划(LJQ2015038)资助项目