题目：航空发动机叶盘结构流致振动抑制的理论研究

为追求更高的推重比，现代发动机的叶盘结构中盘片刚度趋同，整体叶盘结构阻尼水平降低，气动阻尼比重增加，流场激励环境极为复杂，因而叶盘结构流致振动问题更加突出。叶盘的流致振动问题研究需从三方面着手：流体激励的研究、叶盘结构动力学特性研究以及气动阻尼研究。

循环周期对称结构的振动分析理论是叶盘动力学研究的基础，本文首先基于循环周期对称结构振动理论推导了谐调叶盘的特征方程及强迫响应方程，基于叶盘共振响应解析表达式推导了叶盘结构共振条件，该共振条件解释了激励谐波阶次与叶盘受到的激励空间节径数之间的关系。在谐调叶盘节径频率图及叶盘结构共振条件基础之上，给出了分析叶盘流致共振的ZZENF图的做法及分析方法。

对于流体激励的研究，本文着眼于分析复杂转静干涉流场中激励的频率成分、空间谐波成分以及激励对不同的共振模态的可激性，完善了转静干涉激励的分析流程与分析方法。

在失谐叶盘减缩算法研究方面，本文提出了区别于传统的部件模态综合法及公称模态子集法的减缩算法，即基于循环周期对称性及谐波平衡法的CHBM方法，该方法精度高于公称模态子集法并且效率高于部件模态综合法。

本文研究了随机失谐叶盘结构振动响应放大抑制的设计理论。首先基于叶盘结构动态特性的参数化方程，研究了频率转向节径对结构参数的敏感性、频率转向间隙对结构参数的敏感性以及随机失谐响应放大对结构参数的敏感性，提出基于参数敏感性设计的叶盘结构可获得优良的失谐“鲁棒性”。其次，研究了叶盘失谐响应放大对行波激励的敏感性，包括转向模态、隔离模态、密集模态对行波激励的响应敏感性，以及同一失谐叶盘对于同节径正逆行波激励的敏感性。最后，基于集总参数的双周期叶盘模型，提出利用修正的模态置信因子评价双周期结构响应放大抑制能力，利用数值算例验证了双周期叶盘结构对于失谐响应放大抑制的能力。

本文还进行了叶盘结构气动阻尼计算及人为失谐抑振设计研究。首先推导了谐调及失谐叶盘在傅里叶模态空间内的气动弹性特征方程；其次，利用商用软件CFX15.0中的基于相位修正的双通道谐波法，对Rotor37叶盘进行了非定常气动阻尼力计算分析，分别利用能量法及特征值法对Rotor37叶盘第一阶弯曲模态族进行了气动阻尼比计算。再次，研究了随机失谐的叶盘结构的气动阻尼，发现了失谐改善颤振的机理在于失谐量的“调和平均”作用。最后，研究了人为失谐叶盘的气动阻尼，发现人为失谐谐波阶次选为相应气动阻尼比较大的模态行波波数，其颤振抑制效果较好，最后提出了人为失谐抑振设计流程与分析方法。