[发明专利]一种航空发动机转子紧固界面切向接触阻尼预测方法

权利要求书

1.一种航空发动机转子紧固界面切向接触阻尼预测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：对航空发动机转子紧固界面上的单个微凸体进行切向受载分析，得到微凸体的切向变形量其中，μ表示界面摩擦因数；f表示单个微凸体所受的法向载荷；r表示微凸体实际接触圆的半径；Q表示界面所受的切向载荷；F表示界面所受的法向载荷；表示等效剪切模量，G₁、G₂，ν₁、ν₂分别表示两个微凸体的剪切模量和泊松比；

步骤2：当微凸体在法向和切向载荷同时作用下，如果切向载荷小于最大静摩擦力，那么微凸体会在切向产生微滑，从而单个微凸体在一个切向加载周期内的耗能w_d为

步骤3：单个微凸体的切向接触阻尼为其中，ω是切向载荷的角频率；

步骤4：利用粗糙连接界面的微凸体分布函数n(a)，将步骤3得到的单个微凸体的切向接触阻尼扩展到整个粗糙连接界面上，得到整个连接界面的切向接触阻尼，微凸体分布函数其中，D表示三维粗糙表面的分形维数，2<D<3；a_L表示所有微凸体中的最大接触面积，a表示微凸体的接触面积。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机转子紧固界面切向接触阻尼预测方法，其特征在于，所述步骤4中得到整个连接界面的切向接触阻尼的具体方法为：

将三维粗糙表面的微凸体分布函数与步骤3得到的单个微凸体的切向接触阻尼进行乘积，并在相应的微凸体变形区间进行积分，便可得到整个连接界面的切向接触阻尼为

其中，a_e表示微凸体的弹性临界变形面积，其中，γ表示三维形貌的表面密度参数；G表示三维粗糙表面形貌的分形粗糙度；k_μ表示摩擦因数μ的函数，当0≤μ≤0.3时，k_μ＝1-0.228μ，当0.3＜μ≤0.9时，k_μ＝0.932exp[-1.58(μ-0.3)]；σ_y表示相连接界面中较软材料的屈服强度；E为所连接的两界面材料的等效弹性模量，此处的E₁，E₂分别表示两连接材料各自的弹性模量。