题目：涡轴发动机转子连接结构动力学设计方法研究

 

端齿连接结构广泛应用于涡轴发动机转子系统中，理论和试验研究结果表明，在复杂的频繁变化的受载状态下，连接结构接触面由于外载荷作用和弹性变形的差异，接触状态也会发生带有一定周期性的高频变化，从而引起局部松动，进而产生严重的微动损伤，并且产生附加不平衡量，加剧转子振动。另一方面，连接结构的非连续性使局部弯曲刚度产生损失，受装配参数和载荷参数的影响，连接结构刚度呈现非线性的变化特征，并影响转子的动力特性。然而，国内外关于连接结构微动损伤的研究仍然比较缺乏，有关连接结构刚度的研究还只局限于有限元分析中，而很少对其刚度减弱的机理进行探究。因此研究连接结构接触状态及其对微动损伤和刚度特性的影响十分必要。

本文系统的阐述了接触状态、微动损伤和刚度特性问题，基于端齿连接的结构和力学特征，建立了其有限元模型，采用应力应变法对端齿连接结构进行了微动损伤评估。同时，建立了连接结构接触面有效惯性矩力学模型，从受力分析和接触状态两方面分析了刚度特性的影响因素，并计算分析了装配参数和载荷参数对弯曲刚度的影响规律，为带有端齿连接结构的转子系统的动力学仿真计算和分析提供数据支持。最后，通过计算和分析总结，本文提出了端齿连接结构动力学设计方法，包括接触状态设计、微动损伤设计和刚度设计。