● 摘要
振动是航空发动机叶片损坏的主要原因之一，由于振动引起叶片产生疲劳裂纹，并在振动应力的持续作用下不断扩展，最后因离心力作用而折断，因此叶片减振研究十分必要。先进航空发动机趋向采用叶盘一体化结构，使干摩擦阻尼减振无法实现，迫切要求采用新的减振技术。颗粒阻尼减振不仅能够在恶劣的环境下工作，而且具有不改变结构外形尺寸、附加质量小、减振降噪效果好等优点。填充颗粒的高速旋转空心叶片构成二自由度颗粒阻尼减振装置，在离心力的作用下颗粒紧贴在叶片空腔的外侧，颗粒与空心叶片内腔壁碰撞、摩擦对叶片弯曲和扭转振动起到一定的抑制作用。本文建立了L型梁二自由度颗粒阻尼减振理论模型，包括L型梁简化模型，盒子与颗粒的运动模型，碰撞与摩擦能量耗散模型。在二自由度颗粒阻尼减振理论模型基础上，用FORTRAN语言编程模拟了颗粒碰撞和摩擦能量耗散过程。完成了二自由度颗粒阻尼减振的参数研究实验，并对比校验了数值模拟结果，优化了两个颗粒阻尼减振参数，总结了二自由度颗粒阻尼减振参数对颗粒阻尼减振的影响规律。对颗粒阻尼减振装置在旋转结构件上的应用进行了探索，初步建立了旋转结构件上颗粒阻尼减振的理论模型，为颗粒阻尼减振装置在空心叶片上的应用做了部分前期研究工作。