航空发动机的复合材料高速旋转叶片的非线性动力学研究

项目名称： 航空发动机的复合材料高速旋转叶片的非线性动力学研究

项目编号： No.11372015

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 姚明辉

作者单位： 北京工业大学

项目金额： 86万元

中文摘要： 在现代航空工业中，研究新型大推重比、高转速、高效航空发动机是航空领域中的重要课题。由于复合材料可以大幅度提高发动机推重比，因此先进复合材料已成为发动机关键材料之一。作为大型航空发动机的核心部分，航空发动机叶片是发动机的重要组成部分，其中压气机叶片是航空发动机的关键零件之一，本项目的研究内容是以航空发动机压气机叶片作为研究对象，研究复合材料高速旋转叶片的非线性动力学，根据叶片的装配位置、工作状态以及几何结构，针对低压压气机叶片，分别建立旋转薄壁悬臂梁的力学模型和旋转翼形变截面悬臂梁的力学模型，分析变转速、气动力、截面参数对高速旋转叶片非线性振动的影响；针对高压压气机叶片，建立旋转复合材料板的力学模型，分析预安装角、预扭转角、系统阻尼、非线性项等因素对高速旋转叶片稳态响应的影响，完善高速旋转叶片的非线性理论研究；研究压气机中叶片-轮盘耦合系统的振动特性，分析耦合系统的非线性动力学行为和稳定性。

中文关键词： 航空发动机；复合材料；高速旋转叶片；非线性振动；复杂动力学

英文摘要： In the modern aviation industry, research new thrust-to-weight ratio, high-speed, efficient aero-engine is an important topic in the field of aviation. Since composite can significantly improve the engine thrust-to-weight ratio, advanced composite has bec

英文关键词： aero-engine ；composite materials；high speed rotating blade ；nonlinear vibration；complex dynamics