航空发动机转子动力学算法及计算工具开发

■ 张学宁 陈霞 张生光 胡文颖 / 中国航发研究院 黄海 / 中国航发动力所 陈成 / 中国航发动研所

目前，在航空发动机转子系统动力学计算领域所采用的计算工具几乎完全被国外产品所垄断，这限制了设计经验的有效积累，制约了设计水平的提高。本项目通过自主创新提出了一系列独具特色的算法，为自主开发一款适用于航空发动机转子系统动力学计算的工具奠定了基础。

航空发动机是一种典型的旋转机械系统，旋转是其区别于一般振动系统的最为显著的特征，图1为LEAP发动机剖面图。旋转必然引起振动，我国航空发动机的振动问题一直比较突出，转子动力学设计是根治振动问题的关键之一，工欲善其事，必先利其器,好的设计工作离不开好的工具，我国在旋转机械系统领域所应用的转子动力学设计计算工具基本被国外软件所垄断，至今尚没有能与国外一流水准相媲美的设计计算工具。使用国外的工具有许多弊端，例如，由于不掌握工具的底层信息，很难把设计经验融入其中进行彻底的二次开发，限制了设计经验的有效积累，进而制约了正向设计能力的提升。结合行业现状和当前国际形势，打造一款一流的转子动力学设计计算工具对于提高我国旋转机械系统的设计水平颇有裨益。

图1 LEAP发动机剖面图

算法及计算工具发展现状

目前，在转子系统动力学的设计计算领域应用的工具主要包括通用软件和专用软件两大类。……