摘要：航空发动机是一种结构复杂的高速旋转机械，发动机整机振动是全方位周期振动和复杂随机振动的复合，是多种影响因素共同作用的结果，这些特性使得研究发动机的动力学特性，尤其是对于其中叶片和轮盘的动态特性分析具有重要的学术价值和现实意义。采用有限元法建立榫头榫槽连接叶盘的三维实体模型,通过复现文献直榫接触面上接触压力分布情况验证了模型的有效性.采用面面接触来模拟榫头榫槽在叶盘工作时的受力情况,通过有限元软件ANSYS的计算,得到接触面应力随转速的变化情况,再对叶片进行模态分析,绘制了叶片的Campbell图.最后仿真分析了不同过盈量、不同摩擦系数、不同结构参数和叶盘连接方式对叶片动态特性的影响.研究结果表明:改变过盈量和摩擦系数,在低转速情况下,对叶片的动态特性影响相对较大,而高转速情况下,旋转叶片的动态特性变化较小;过盈量、摩擦系数的改变对叶片固有频率影响较小,但榫头倒角和榫头倾角的变化对叶片固有频率影响较大,进行盘片榫接设计时应该考虑榫头的结构;轮盘-叶片榫接与固结比较,随转速增大,榫接时叶片的固有频率变化明显不同于固结的固有频率.针对盘片建模时应该考虑榫接的情况,使得计算结果更准确.
