[发明专利]含有成组围带的整圈失谐叶盘振动局部化的计算方法

权利要求书

1.一种含有成组围带的整圈失谐叶盘振动局部化的计算方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、对含成组围带结构的整圈叶盘系统将围带与围带直接的连接采用弹簧约束，得到由于围带直接带来的叶片与相邻叶片的耦合刚度；

步骤2、采用拉格朗日方法得到含围带结构的整圈叶盘系统的动力学方程，利用龙格库塔法计算整个系统微分方程，得到叶盘系统每只叶片的振动响应；

步骤3、根据步骤2得到的含有围带结构的整圈叶盘系统的振动响应及不含有围带结构的系统振动响应，得到成组围带系统的失谐叶盘的振动局部化因子的变化与成组围带对局部化影响的程度。

2.根据权利要求1所述的一种含有成组围带的整圈失谐叶盘振动局部化的计算方法，其特征在于，所述步骤1中，利用弹簧约束得到成组围带造成的叶片与相邻叶片之间的相互耦合特性，得到等效的叶片与叶片之间的耦合刚度；同时，把无成组围带时由于轮盘作用而引起的叶片与叶片之间的联系也用弹簧约束模型模拟，得到所有的叶片与叶片之间的耦合刚度，具体的，用叶片与叶片相连的约束弹簧k_cb等效成组围带内叶片与叶片之间的耦合程度，弹簧刚度k_ni表示叶片自身的刚度，用约束弹簧k_cd等效通过轮盘使叶片与叶片之间的耦合程度。

3.根据权利要求2所述的一种含有成组围带的整圈失谐叶盘振动局部化的计算方法，其特征在于，所述步骤2中建立含成组结构的整圈失谐叶盘系统的微分方程，具体如下：

根据拉格朗日方程得到含成组围带结构的整圈叶盘系统的动力学微分方程如下式所示：

式中：m₁表示第1个质量块的质量，m₂表示第2个质量块的质量，……，m₁₂表示第12个质量块的质量，c₁表示第1只叶片的阻尼，c₂表示第2只叶片的阻尼，……，c₁₂表示第12只叶片的阻尼，k_n1表示第1只叶片的刚度，k_n2表示第2只叶片的刚度，……，k_n12表示第12只叶片的刚度，k_cd表示由于轮盘引起的相邻叶片之间的耦合刚度，k_cb表示由于围带引起的相邻叶片的耦合刚度，f₁(t)表示第1只叶片的激振力，f₂(t)表示第2只叶片的激振力，f₁₂(t)表示第12只叶片的激振力，x₁表示第1只叶片的振动响应，x₂表示第2只叶片的振动响应，……，x₁₂表示第12只叶片的振动响应；

其中，f(t)的具体表达形式为：

式中：f₀为激振力幅值；ω_r为激励频率；r为谐波阶次；i为第i只叶片；t为时间；N总的叶片数。

4.根据权利要求3所述的一种含有成组围带的整圈失谐叶盘振动局部化的计算方法，其特征在于，所述步骤3中成组围带系统的失谐叶盘的振动局部化因子的变化与成组围带对局部化影响的程度具体如下：

根据步骤1得到的含成组围带结构的整圈失谐叶盘的等效刚度、质量矩阵、阻尼矩阵与步骤2得到的动力学微分方程采用龙格库塔法计算此系统每只叶片结构的谐响应，根据振动响应局部化因子计算含有成组围带结构的整圈失谐叶盘系统的局部化程度：

式中：Q为失谐叶盘系统振动响应局部化因子；表示含有成组围带结构的整圈失谐叶盘系统的最大振动响应；为不含成组围带结构的谐调叶盘系统最大的振动响应，利用振动响应局部化因子就能直接判断系统的局部化程度：振动响应局部化因子越高则局部化程度就越高。