基于气动激励特征的压气机叶片高周疲劳分析
High cycle fatigue analysis of compressor blade based on aerodynamic excitation characteristics
位景山 1郑群 1闫巍 1李赫飞 1王琦 2姜斌1
作者信息
- 1. 哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
- 2. 中船重工集团公司第七〇三研究所 船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室-海洋工程燃气轮机实验室,黑龙江 哈尔滨 150078
- 折叠
摘要
针对动静干涉条件下压气机叶片在离心载荷与气动载荷耦合作用下的疲劳强度问题,本文开展了最高效率和近失速工况下叶片表面非定常气动激励的时域和频域特征研究,提出了气动激励引发叶片耦合振动的疲劳寿命预测方法.结果表明:非定常气动激励引起叶片一阶耦合振动和近失速时多阶高倍频诱导叶片在工作转速裕度内产生高阶谐振.近失速时比最高效率点应力增加 2.3%,疲劳寿命降低 11.1%,易造成叶片前缘叶根疲劳断裂.研究结果表明:工程设计应采用双向流固耦合方法进行叶片强度校核,以提高压气机的安全性和可靠性.
关键词
动静干涉/流固耦合/气动激励/时频特征/叶片振动/高周疲劳Key words
static and dynamic interference/fluid-structure interaction/unsteady pneumatic excitation/time-fre-quency characteristics/blade vibration/high cycle fatigue life引用本文复制引用
基金项目
国家自然科学基金区域创新发展联合基金(U20A20298)
出版年
2023
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