题目：航空发动机燃烧室管路系统振动特性研究

国内外由于振动导致管路破裂，从而造成发动机重大故障的事例屡见不鲜。众多管路系统当中，燃烧室管路系统由于工作环境特殊，内部燃油管路结构复杂，故而其引起管路破裂的可能性也比较高，因此非常有必要研究燃烧室管路系统的振动问题。本文以典型航空发动机燃烧室管路系统为分析对象，分别讨论了管路系统各构件建模技术与振动计算的分析方法，并研究了系统的振动特性、抗共振特性以及减振特性，为管路系统的设计提供了技术支持。

在建模技术与分析方法方面，首先研究了管路系统的建模技术，确定采用附加质量管单元模拟管路，采用质量元模拟管接头，采用矩阵单元模拟卡箍。基于该有限元模型，可以在一定程度上解决管路系统的振动问题。其次讨论了管路系统的分析方法，分别给出了确定性振动以及不确定性振动的分析方法，确定性振动以固有振动以及谐响应强迫振动为代表，不确定性振动以概率振动以及随机振动为代表。

在振动特性研究方面，首先基于所研究的建模技术，建立了燃烧室管路系统有限元模型，并给出几种典型的激励方式。然后针对管路系统的确定性振动，研究了其固有模态特性以及谐响应特性。最后对于管路系统的不确定性振动，讨论了其概率振动特性以及随机振动特性。

在抗共振特性以及减振特性研究方面，首先基于燃烧室管路系统的结构特点、激励环境以及振动特性，给出了抗共振优化设计与减振优化设计的研究思路。然后结合敏感性分析以及优化设计分析方法，研究了管路系统最佳的结构参数。最后根据优化后结构参数，建立管路系统的有限元模型，分析抗共振与减振效果，有效地改善了共振裕度，并减小了振动幅值。