数字制造科学与技术前沿研究丛书 压气机叶片阻尼减振机理与数值仿真方法 王娇，

数字制造科学与技术前沿研究丛书 压气机叶片阻尼减振机理与数值仿真方法 

作者： 王娇，张日浩，于涛等 著 

出版时间： 2019年版 

丛编项： 数字制造科学与技术前沿研究丛书 

内容简介 

　　《压气机叶片阻尼减振机理与数值仿真方法/数字制造科学与技术前沿研究丛书》针对叶片阻尼结构的振动抑制问题，采用叶片叶根处榫头榫槽的榫连接触和摩擦阻尼、叶根处施加黏弹性阻尼材料、在叶身上施加新型阻尼硬涂层等三类阻尼减振机理，研究其对叶片振动特性的影响和减振效果。《压气机叶片阻尼减振机理与数值仿真方法/数字制造科学与技术前沿研究丛书》适合数字制造科学与技术相关领域的学生、工程技术人员等参考。 

目录 

1 绪论 

1．1 研究目的 

1．2 国内外研究现状 

1．2．1 榫连接触干摩擦阻尼的研究现状 

1．2．2 叶根黏弹性阻尼的研究现状 

1．2．3 硬涂层阻尼的研究现状 

1．3 本书主要研究内容 

2 考虑叶根摩擦阻尼的叶片振动分析 

2．1 考虑叶根摩擦阻尼的叶片简化力学模型 

2．2 考虑叶根摩擦阻尼的叶片运动方程 

2．2．1 叶片运动方程 

2．2．2 求解方法 

2．3 算例分析 

2．3．1 系统响应特性 

2．3．2 接触参数对系统响应特性的影响 

2．3．3 转速对系统固有频率的影响 

3 带有榫连摩擦阻尼的叶片振动特性的有限元分析与实验 

3．1 叶片榫连结构特征 

3．2 接触问题有限元分析的基本原理 

3．2．1 弹性接触问题的力学特性 

3．2．2 利用ANSYS软件进行接触分析的单元特性 

3．3 带有榫连摩擦阻尼的叶片振动分析模型的确认 

3．4 考虑榫连摩擦状态不同时的叶片固有特性计算与实验对比 

3．5 带有榫连摩擦阻尼的叶片谐响应分析 

3．5．1 共振频率激振 

3．5．2 非共振频率激振 

3．5．3 相同预紧力矩下不同激振力的实验测试 

4 叶根摩擦阻尼对盘片组合结构固有特性的影响及其接触状态仿真 

4．1 带有榫连摩擦阻尼的盘片组合结构的有限元建模 

4．1．1 建模方法 

4．1．2 边界条件 

4．1．3 加载及求解 

4．2 带有榫连摩擦阻尼的盘片组合结构的固有特性分析 

4．3 带有榫连摩擦阻尼的盘片组合结构的共振特性分析 

4．4 带有榫连摩擦阻尼的盘片组合结构的接触分析 

4．4．1 摩擦系数对接触压力的影响 

4．4．2 摩擦系数对滑动距离的影响 

4．4．3 转速对接触压力的影响 

4．4．4 转速对滑动距离的影响 

5 基于复模量本构关系的叶片一黏弹性阻尼块的动力学特性分析 

5．1 叶片一黏弹性阻尼块的简化力学模型 

5．2 叶片一黏弹性阻尼块的动力学方程 

5．3 叶片一黏弹性阻尼块动力学方程的求解方法 

5．3．1 Galerkin离散 

5．3．2 固有特性的求解 

5．3．3 频域响应的求解 

5．4 数值计算与讨论 

5．4．1 叶片一黏弹性阻尼块的材料和几何参数 

5．4．2 共振特性 

5．4．3 响应特性 

5．5 黏弹性阻尼块参数对固有特性的影响 

5．5．1 黏弹性阻尼块厚度的影响 

5．5．2 黏弹性阻尼块储能模量的影响 

5．5．3 黏弹性阻尼块损耗因子的影响 

5．5．4 转速的影响 

6 基于实验测试的黏弹性材料复合结构的有限元方法的确认 

6．1 黏弹性材料的本构关系 

6．1．1 积分型标准力学模型 

6．1．2 广义Maxwell模型 

6．1．3 应力松弛函数的Prony级数 

6．1．4 复常数模量模型 

6．1．5 频变复模量模型 

6．1．6 分数导数模型 

6．1．7 指数模型 

6．2 黏弹性材料复合结构的求解方法 

6．2．1 固有频率的求解 

6．2．2 结构阻尼比（损耗因子）的求解 

6．3 黏弹性复合层梁的计算 

6．3．1 黏弹性复合层梁的有限元建模 

6．3．2 黏弹性复合层梁的求解 

6．4 基于实验测试的黏弹性复合层梁的有限元方法确认 

7 叶根带有黏弹性阻尼块的叶片的有限元分析 

7．1 叶根带有黏弹性阻尼块的叶片的有限元模型 

7．1．1 单元的选取与网格划分 

7．1．2 材料属性 

7．1．3 边界条件 

7．2 叶根带有黏弹性阻尼块的叶片的求解方法 

7．3 叶根带有黏弹性阻尼块的叶片的求解结果 

7．3．1 固有频率求解结果 

7．3．2 谐响应求解结果 

8 基于改进的Oberst复合层梁弯曲理论的叶片一硬涂层阻尼减振的有效性分析 

8．1 复合层梁的建模 

8．1．1 Oberst复合层梁的弯曲振动方程 

8．1．2 复合层梁的复弯曲刚度求解 

8．1．3 复合层梁等效力学参数 

8．2 复合层梁的动力学方程的求解方法 

8．3 复合层梁等效参数正确性验证 

8．3．1 有限元建模 

8．3．2 结果分析 

8．4 复合层梁的固有频率计算 

8．5 基于实验测试的复合层梁的基础激励响应求解方法的验证 

9 基于实验测试的直板叶片一硬涂层振动分析的有限元方法的确认 

9．1 涂覆涂层前后直板叶片动力学特性测试 

9．1．1 实验对象 

9．1．2 实验方法 

9．1．3 实验结果 

9．2 涂覆涂层前后直板叶片的有限元分析 

9．2．1 叶片一硬涂层复合结构的有限元建模方法 

9．2．2 叶片一硬涂层复合结构的有限元计算 

9．2．3 叶片一硬涂层复合结构的求解结果 

9．3 叶片一硬涂层复合结构有限元建模方法的验证 

10 叶片一硬涂层振动有限元分析及其减振有效性分析 

10．1 叶片一硬涂层复合结构的有限元建模方法 

10．2 叶片一硬涂层的减振分析与参数影响 

10．2．1 硬涂层弹性模量对叶片动力学特性的影响 

10．2．2 硬涂层损耗因子对叶片动力学特性的影响 

10．2．3 硬涂层厚度对叶片动力学特性的影响 

10．2．4 硬涂层涂覆位置对叶片动力学特性的影响 

10．3 叶片一硬涂层的实验验证 

参考文献 

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