题目：谐调与失谐两级叶盘结构振动特性研究

高速转动的叶片-轮盘（叶盘）结构的振动问题是制约高性能航空发动机发展的主要瓶颈之一。由于航空发动机压气机叶片与轮盘之间以及轮盘与轮盘之间通常是通过一定方式联装在一起的，整个系统的振动特性必然与单个部件的振动特性有差异，因此将多级叶盘结构合在一起进行振动特性分析较以单个叶片或单级叶盘分析更趋合理。为了解多级叶盘结构振动特性，本文利用ANSYS有限元分析软件，建立了典型发动机压气机叶盘结构的高保真两级耦合有限元模型，给出一种多级叶盘结构的有限元网格划分方法，并采取了一些措施提高结构网格划分质量。在该模型基础上，开展了一系列的研究工作。文中首先研究了谐调两级叶盘结构振动模态特性。给出了多级叶盘结构振动模态的分类方法，并对比分析了单级与两级叶盘结构振动模态特性，还利用应变能法定量描述了两级谐调叶盘振动模态特性。其次，研究了失谐两级叶盘结构的振动模态特性。文中提出了3种模态局部化因子来描述失谐叶盘结构振动特性，在此基础上，分别研究了几种典型失谐模式的两级叶盘结构振动模态局部化特性。再次，研究了谐调与失谐两级叶盘结构的受迫振动响应特性。这里，分别研究了谐调两级叶盘在几种不同谐波载荷激励下的响应特性，并同时研究分析了失谐两级叶盘的典型失谐模式的受迫振动响应特性。最后，研究了基于ANSYS的减缩方法——子结构法进行多级叶盘振动研究的基本原理、适应性及实用性，并应用两级叶盘结构子结构模型研究了一种谐波错频失谐方案的两级叶盘频差与受迫振动响应的关系。