【正文】 最后，感謝所有關(guān)心、幫助、支持和鼓勵(lì)過我的人！ 致謝人： 2021 年 6 月 日 。感謝老師的用心良苦，同時(shí)能夠?qū)⒈敬蔚脑O(shè)計(jì)工程完整完成也于本組同學(xué)的幫助 是分不開的。畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，離不開黃老師這幾個(gè)月來對我們的辛勤輔導(dǎo)。并祝他們在今后的教學(xué)生活中能夠工作順利，身體健康。特別在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，老師不厭其煩的教我們怎么看，怎么想， 怎么做，如何發(fā)現(xiàn)并解決問題，如何將我們學(xué)到的理論知識與實(shí)際工程相結(jié)合，這對我們來說是全新的體驗(yàn)和無比寶貴的經(jīng)驗(yàn)。其中有我失敗時(shí)的悲傷，也有成功時(shí)的喜悅，這些都成為我腦海中永遠(yuǎn)的回憶。Fluids， 2021， ： 839—848. [9] Hah C， Krain flows and vortex motion in a high—effieieney baekswept Impeller at design and off—design conditions[J].ASME Journal of Turbomaehinery， 1990， 112(1)： 7—13. [10] 楊建剛，朱天云，高偉 .汽流激振對軸系穩(wěn)定性的影響分析 [J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)， 1998， 18(1)： l—9. [11] 柴山，張耀明，趙又群 .汽輪機(jī)非線性間隙氣流激振力分析 (l)—相對進(jìn)氣速度沿葉 高不變 [J].非線性動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào)， 2021， 7(1—2)： 25—32. 燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片受力特性計(jì)算及分析 第 頁 共 30 頁 24 [12] 袁新 .可壓縮粘性流動(dòng)中雙方程湍流模型的選擇 [J].程熱物理學(xué)報(bào)， 1998， 19(4)： 427 —432. [13] 孟越，李琳，李其漢 .尾流激振情況下計(jì)十片強(qiáng)迫響應(yīng)瞬態(tài)分析方法 [J].北京航空航 天大學(xué)學(xué)報(bào)， 2021， 6(32)： 671—674. [14] 王梅，江和甫，呂文林 .在尾流激振情況下葉片振動(dòng)應(yīng)力預(yù)估技術(shù) [J].航空動(dòng)力學(xué)報(bào)， 2021， 22(4)： 608—613. [15] 謝永慧，藍(lán)吉兵，張荻等 .透平級三維粘性非定常流動(dòng)和氣流激振力的研究 [J].動(dòng)力 工程， 2021， 29(4)： 307—315. [16] Whltehead DS. Torsional flutter of unstalled caseade blades at zerode fleetion[J]. Apvlied Mathematies and Computation， 2021， 126(2):307—30 [17] Ureotte JS， Holkamp JJ， Gordon RW. Vibration of amistuned bladed disk assembly using StruCturally damped beams[J]. AIAA， 1998， 36(l):2225—2228. [18] Leissa A W. Comparison of beam and shell theories for the vibrations of thin turbomaehinery blades[J]. Journal of Engineering for Power， 1983， 105:383—392. [19] Choi S T， Chou Y T. Vibration analysis of elastieally supported turbomaehinery B1ades by themodified differential quadrature method[J]. Journal of Sound and Vibration， 2021， 240(5):937—953. [20] 1ew K M， Lim C W， Kttipornehai S. Vibration of shallow shells[J]. Applied Meehanies Reviews， 1997， 50:431—440. [21] Hu X X， Su1 ji T T. Free vibration analysis of rotating twisted cylindrieal thin Panels[J]. Journal of Sound and Vibration， 1999， 222:209 一 224. [22] Jianfu Hou， Bryon J Wieks， Ross A. An investigation of fatigue failures of turbine Blades in agas turbine engine by meehanieal analysis[J]. Engineering Failure Analysis， 2021， 9:201—211. 燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片受力特性計(jì)算及分析 第 頁 共 30 頁 25 致 謝 光陰似箭、日月如梭轉(zhuǎn)瞬即到了要畢業(yè)的時(shí)間了，即要離去，流連忘返也許是這時(shí)最貼切的詮釋。 本文 對 渦輪葉片氣動(dòng)載荷進(jìn)行了研究分析，推導(dǎo)出了燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片氣動(dòng)載荷激振力的表達(dá)式， 希望能幫助同行業(yè)的人簡化在計(jì)算氣動(dòng)載荷激振力工作量； 并采用 MATLAB 仿真技術(shù)對氣動(dòng)激振力進(jìn)行了分析得到的載荷譜，及對周向力進(jìn)行了諧波分析得到了頻譜圖和各階諧波分量。 燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片受力特性計(jì)算及分析 第 頁 共 30 頁 22 4 總結(jié) 燃?xì)廨啓C(jī)是一種重要的動(dòng)力裝置 ， 被廣泛應(yīng)用于航空、發(fā)電 ,化工、冶金等領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)與國防建設(shè)中起到重要的作用。 燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片受力特性計(jì)算及分析 第 頁 共 30 頁 19 周向力的其各階諧波分量 對周向力進(jìn)行傅里葉變換可以找到其各階諧波分量，所以周向力可以分解為多個(gè)力的合成，其中靜力大小為 1O4N，忽略高階諧波分量，其前三階簡諧波如下： 圖 第一諧波分量 燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片受力特性計(jì)算及分析 第 頁 共 30 頁 20 圖 第二諧波分量 圖 第三諧波分量 燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片受力特性計(jì)算及分析 第 頁 共 30 頁 21 周向力的頻譜圖 對周向氣動(dòng)激動(dòng)振動(dòng)進(jìn)行快速傅里葉變換，得到其頻譜圖見如圖 圖 周向力的頻譜圖 可以得 到激振力各階諧波分量的頻率 8OOHz、 12OOHz、 4000Hz、 4600Hz、4800Hz、 520OHz、 560OHz、 6000Hz。 仿真得到的氣動(dòng)載荷激振力的周向力和軸向力大小及變化如圖 和圖 所示。主要是針對氣動(dòng)載荷進(jìn)行了分析， 根據(jù)所學(xué)專業(yè)知識基本兩個(gè)假設(shè) （ 燃?xì)庾饔迷趧?dòng)葉上的載荷是一種矩形載荷，節(jié)圓半徑處的節(jié)距將作為整個(gè)葉高方向上的計(jì)算數(shù)值；忽略葉柵出口邊附面層厚度和假定緊挨出口邊后的氣流速度為零 ；）之上 ，再利用 周期函數(shù)的周期 特 性 和 高等數(shù)學(xué)的積分原理 及應(yīng)用 控制理論的拉普拉斯變換推導(dǎo)了渦輪葉片氣動(dòng)載荷激振力的計(jì)算表達(dá)式 。 圖 以前六階的諧波近似代替方波 圖 等效矩形波局部放大 燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片受力特性計(jì)算及分析 第 頁 共 30 頁 16 由圖 和圖 對比觀察可以看出，雖然忽略了高階的影響，但噴嘴出汽高度 h（ t）隨著 t 變化的函數(shù)可以近似的表達(dá)噴嘴高度隨時(shí)間的 變化關(guān)系。并且 2 k? 和 2tk有一定的比例關(guān)系。 )tts i nttc os(2)t( 10 knkn n nbnaah ?? ??? ??? （ 2—13） 式中： 燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片受力特性計(jì)算及分析 第 頁 共 30 頁 14 )c o s1(t)tts i n ()t(t1tt2s i nt)ttc o s ()t(t1tt2t)t(t1awwtt2t20wwt20wwt200??????nkknkknknhdnhbnnhdnhahdhkkk?????????? 即： )tts i nttc os(2)t( 10 knkn n nbnaah ?? ??? ??? （ 2—14） 式中： )2c o s1(2s i n2a 0kwnkwnkwttnnhbttnnhatht???????? 由于 2 k? = N?2 、 2tk= ?k2? ，故 2tk = ?N?2 ， tk= ?N? ， N 是圓周方向上靜葉的個(gè)數(shù)。 2kt 是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過單個(gè)靜葉的角節(jié)距的時(shí)間， 2 kt 是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過單個(gè)噴氣口的角節(jié)距的時(shí)間。 在一個(gè)周期內(nèi)，面積 F 可表示為： ?? kKJJdhRF ????22p)(