叶盘结构非线性振动频域分析方法研究综述

廖海涛 李梦宇 赵全月 黄家鹏 付猛

摘要：由于结构参数不确定和各种局部非线性因素的共同作用，导致叶盘及转子结构的振动失效，严重影响发动机部件的疲劳寿命及正常使用。本文概述了叶盘系统的非线性振动及控制问题。从失谐、周期解计算方法、非线性模态、干摩擦阻尼影响、裂纹及碰撞、流固耦合等几方面介绍了叶盘振动问题的研究进展。针对叶盘及转子结构参数不确定振动抑制问题，分析了局部非线性结构的鲁棒优化设计方法。最后，提出了叶盘及转子结构振动响应分析方法研究所要解决和关注的若干问题。

关键词：叶盘;转子;参数不确定;局部非线性;鲁棒优化设计

中图分类号：V232.4 文献标识码：A

叶盘和转子系统作为航空发动机的核心部件，主要用来完成压气机和涡轮的功能转换。由于叶盘和转子结构工作环境苛刻，在国内外的飞行事故中，多次出现涡轮叶片断裂的状况，而这些断裂多数是因振动故障引起的。叶盘和转子结构的振动问题严重制约着发动机的性能和使用寿命，因此，研究叶盘和转子结构振动问题具有重要意义。

1 叶盘和转子系统非线性振动及控制问题

由于发动机结构复杂，在气动、温度、机械等多种复杂载荷作用下，叶盘和转子结构振动问题非常突出，导致的结构失效问题严重制约着发动机的研发和使用，所以叶盘和转子系统的非线性振动及其控制问题研究是航空领域的热点和难点问题。……