转子挤压油膜阻尼器静偏心对减振效果的影响

徐伟文， 张大海， 王 平， 刘璟泽， 费庆国， 姜 东

(1. 东南大学 江苏省空天机械装备工程研究中心， 南京 211189； 2. 东南大学 机械工程学院， 南京 211189；3. 中国航发湖南动力机械研究所， 湖南 株洲 412002； 4. 南京林业大学 机械电子工程学院， 南京 210037)

航空发动机中普遍采用挤压油膜阻尼器(squeeze film damper，SFD)来抑制转子的过度振动，减小支承外传力，使转子系统平稳越过临界转速，或抑制运行过程中突发的瞬态响应[1-2]。

对航空发动机进行精确建模是获得准确的动力学响应的前提。针对航空发动机整机建模技术，曹芝腑等[3-4]提出了一种有限元模型修正方法，在保证精度的同时有效提高计算效率。对于航空发动机中支承结构的建模，也已进行了大量研究[5-6]。由于支承结构中油膜的高度非线性，转子系统往往出现非线性振动[7-9]。

为了分析支承结构中油膜的作用与效果，Holmes[10]从求解雷诺方程出发，基于短轴承假设推导了SFD的油膜力表达式。刘杨等[11]从理论角度分析了转子系统中挤压油膜的减振效率，发现在一定转速范围内SFD能够有效起到减振效果。试验研究表明，SFD的减振效果还表现为对碰摩等故障引起振动的抑制作用[12]。

实际工程中，由于零部件加工误差、装配误差和重力等因素的影响，SFD无可避免地产生一定程度的静偏心。Sykes等[13]在不同静偏心条件下进行了试验研究，发现SFD静偏心会导致转子系统出现次谐波振动；祝长生等[14]试验研究了SFD内外环部分接触时的减振特性，发现静偏心可能导致转子无法通过共振转速区域。……