题目：叶盘结构振动应力数值预测方法研究

航空发动机叶盘结构错频可能导致其动力特性的显著变化，即使是由于制造公差、材料、以及非均匀磨损，也可能改变其工作的稳定性和导致振动局部化。本文提出了叶盘结构振动应力的数值预测方法，对叶盘系统的振动特性以及强迫响应等问题进行了深入研究。首先，建立一个简化叶盘模型，计算了协调叶盘结构在同相位激励和行波激励下的动态响应，对拟定的六种错频方案，研究了模型叶盘的响应特性，并对计算结果进行了对比分析。根据发动机叶盘结构，建立转子系统的有限元模型，利用有限元软件ANSYS，得到协调叶盘系统固有振动特性；引入三维叶栅上的气动负荷，对叶盘结构在非定常气动负荷下的响应特性进行了计算分析。然后，构建叶盘系统多自由度动力学模型，将非定常气动负荷作为激振力，采用Runge－Kutta法(Gill法)求解转子系统的运动方程，得到了多自由度系统的动态响应。考虑叶片刚度有一个微小的变化量，分析了随机错频叶盘系统的响应特性。当变化量服从某一概率分布时，计算了错频叶盘系统在给定激振力下的动态响应，从而研究错频叶盘结构的鲁棒性。最后，计算了协调叶盘结构在离心负荷和气动负荷作用下的振动应力，利用叶盘转子系统多自由度动力学模型，研究错频叶盘的振动特性。给出了叶盘结构振动应力的数值预测方法，对六种错频方案的叶盘结构强迫振动响应进行预测，并对计算结果进行了对比分析。叶盘结构振动应力数值预测方法，主要用来分析错频叶盘结构的强迫响应。