带金属软管的航空发动机管路振动特性分析

丁金涛，张丽娜，郑华强，周 正

（中国航发湖南动力机械研究所，湖南 株洲 412002）

0 引言

航空发动机管路主要用于燃油、滑油和空气等介质的输送，是发动机附件系统的重要组成部分。以往的调查研究表明，航空发动机外部管路是故障多发件，由于工作环境恶劣，导管断裂及管接头故障经常发生，而振动是导致管路故障的主要原因[1-3]。

对于大管径、长跨度的航空发动机管路，制造偏差会较大，装配人员根据实际需要对管路进行矫形才能完成装配。由于管路的制造偏差以及人工装配时对管路的校形等原因，导致管路在装配过程中产生过大的预应力（安装应力），该类型管路易出现振动故障。

金属软管是一种挠性、薄壁、有横向波纹的管壳零件，能够吸收振动，补偿位移，具有质量轻、柔性好、承压高、耐高低温等优点[4-6]。为提高大管径、长跨度航空发动机管路工作可靠性，可在该类型管路中间部位增加一段金属软管，用于补偿制造偏差、安装误差和热膨胀。

目前，在航空发动机管路设计中的振动特性分析主要集中在对管路的模态分析、调频分析和应力优化，但均局限于对钢管的振动分析，没有对带金属软管的管路的振动特性分析。贾志刚等[7]对管路固有频率分布状况以及振型特征进行了分析，并总结了影响管路动态特性的主要结构参数；冯凯等[8]通过有限元方法分析了安装不同卡箍数量、位置对管路固有频率的影响；陈艳秋等[9]以调频和调幅为目标函数对管路进行了优化设计；……