基于Virtual.Lab 的燃油泵调节器结构的模态分析

何立强，王 鹏，胡学满

（1.中国航空发动机集团有限公司，北京 100097；2.中国人民解放军陆军装备部航空军事代表局驻上海地区航空军事代表室，上海 200000；3.厦门大学机电工程系，厦门 361102）

燃油泵调节器作为航空发动机控制系统的重要组成部分，其性能决定着飞机飞行的安全性和可靠性。调节器经常工作在齿轮离心泵高转速、活门周期运动造成的振动冲击等恶劣条件下，实际工况下外载荷的传递累加到一定程度，引起共振，调节器结构发生疲劳破坏影响其使用寿命，严重时导致飞机飞行故障。模态是振动的固有属性，其分析结果为调节器的性能评价、结构分析优化、故障诊断预报和实际安装方式等提供了重要基础支撑。现有的模态分析技术可分为实验分析与理论计算两大类，实验分析需要具备特定的实验条件，且无法得出任意环境激励下系统的模态特性。理论计算应用最为广泛，其中，物理模型将系统看作由理想刚性体组成的多自由度系统，计算精度有限且仅适用于刚性足够大的研究对象。有限元模型将结构离散为有限个单元，模型参数的设置直接影响其分析结果［1］，参数的修正需要对子结构逐一验证校核，其过程增加了分析成本。而且直接有限元建模会使求解系统规模庞大，求解极易不收敛，如何实现模型的缩减，必将成为今后研究的重点。传统的子结构法和动态子结构法，从结构特点出发，将整体拆分再组合的方式，建立整体有限元模型［2⁃3］，结合实验模态参数识别子结构界面连接刚度，提高参数识别的精度［4］。……