● 摘要
基于干摩擦原理设计的阻尼套筒对篦齿封严装置的固有振动特性有何影响,以及其在抑制篦齿封严结构的振动所起的作用和效果,目前还研究甚少,没有完善的理论分析和详实的数据结论。本文以阻尼套筒为分析对象针对上述问题进行了理论研究。首先,本文对各参数进行了无量纲处理,定义了三个无量纲特征参数(厚度半径比、刚度比、质量比),通过建立接触面刚度矩阵来模拟阻尼套筒对篦齿封严结构固有振动特性的影响,将问题线性化,对典型的带阻尼套筒的篦齿封严结构进行了振动特性分析。其次,对带阻尼套筒的篦齿封严装置的振型协调现象进行了研究。结果表明:在篦齿封严结构上安装阻尼套筒后,结构不会发生振型协调共振问题,使结构工作性能得到改善。然后,对带阻尼套筒的篦齿封严装置的声固耦合问题进行了研究。结果表明:带阻尼套筒的篦齿封严结构也可能出现声固耦合共振问题,但通过适当的调整结构参数可以避免声固耦合共振的出现。转速对结构声固耦合共振问题的影响较复杂,显得没有明显规律,转速的变化对声固耦合共振的影响主要体现在共振点“滑移”上。最后,本文重点对阻尼套筒对篦齿封严结构失稳颤振的抑制机理进行了分析。修正了文献[1]的稳定性分析模型,在考虑气动刚度、气动阻尼、接触面等效刚度和等效阻尼的基础上,将转动件和静子件分开建模,建立了一套新的篦齿封严结构稳定性分析流程,并详细讨论了改变阻尼套筒的各工作装配条件(阻尼片过盈量、厚度、周向分布以及转速等)对结构稳定性的影响。