Файл: Богомолов С.И. Взаимосвязанные колебания в турбомашинах и газотурбинных двигателях.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.07.2024

Просмотров: 127

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

И с к л ю ч ая из

(104)

параметры

Un

н

dr

имеем

 

 

 

 

 

 

 

•и •

 

 

 

 

 

 

•Рг -

=

в

 

 

(105)

 

 

 

 

му

dU

 

 

 

 

 

 

 

5

 

.dr .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mr,

 

X

 

 

 

 

 

 

 

j

 

^22

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Й42 +

 

 

 

 

 

 

 

33

 

 

^ 4 )

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'2r„

 

 

 

A ]

— коэффициенты

матрицы D,.

 

 

 

 

При другом варианте

условий

закрепления

внутрен­

него

контура

диска

матрица

В может быть

получена

аналогичным

образом.

 

 

 

 

 

 

 

М а т р и ц а

П

п р и Г і < г , ( р

и с. 39, о). Выражения (96),

(97) с учетом (100), (102) (или

(103),

105)

можно запи­

сать

в виде

 

 

-и -

 

 

-и -

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

dU

 

dU

з

 

 

 

 

 

 

 

-dr

' 4 - 1

 

.dr

 

 

 

 

 

Р X

 

= -

Рх •

 

vu

 

 

 

 

 

 

 

+

А

dU

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

з

 

dr

3-

 

 

 

 

 

•и -

 

 

и -

 

 

 

 

 

 

 

dl)

 

dU

»

 

 

 

 

 

 

 

dr .

'4 - 1

 

dr

 

и

 

 

 

 

Р'

1

 

 

Р,

 

в

 

 

 

 

M

 

 

 

Ми

 

dU

 

 

 

 

'4-1

 

 

 

dr

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

/

 

 

 

 

 

 

 

Рх

 

 

A

Яд-

 

 

 

 

M,

 

 

 

 

 

Aï,,

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

U

 

 

(106)

 

 

dU

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

d-

'4-'

 

l

_d>

_ з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

102


 

 

Рх

 

-

/

В

Рх'

 

 

 

 

My

 

 

 

 

My

 

 

 

 

и

 

 

 

и

 

 

 

 

dU

 

0

 

I

dU

 

 

 

 

dr

л

 

dr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

/ — е д и н и ч н а я

матрица

второго

порядка. Учиты­

вая,

что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рх

 

 

 

 

 

My

=

D 2 - '

My

 

 

 

 

 

и

и

 

 

 

 

 

dU

 

 

 

dU

 

 

 

 

 

dr

3

 

 

dr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и объединяя

выражения

(106)

и

(107),

 

получаем

 

Рх

 

— /

А

 

 

— I

В

Рх

 

ми

=

 

 

 

 

 

My

 

и

 

 

O f '

 

 

и

 

dU

 

 

1

 

 

0

I

dU

 

dr

_ о

 

 

dr

 

 

 

 

 

 

 

РГ

 

 

 

 

м„

 

 

 

Ми

 

 

 

 

 

и

 

= П

 

и у

 

 

 

 

 

dU

 

 

 

dr

где

 

 

Г — /

 

п .-=

 

 

 

0

М а т р и ц а П п р и

может быть

получена

записывается

в

виде

 

 

 

" /

 

п

 

= 0

 

dU

 

 

dr

1

А -

 

В'

I

I

F

гх > г2

(рис.

39,6). Эта матрица

путем

аналогичных выкладок и

- в

7

А •

I

D 2 0

I

Соотношения (100)—(102) показывают, что матрицы Л и В являются соответственно матрицами динамической жесткости верхней облопаченной части диска и внутрен­ ней кольцевой пластины, ограниченной окружностью

103


 

 

 

Т а б л ц ч а 2<S

3

• <C

0

^\i't

'-/

в

 

 

7

-/

7

 

П - 0

I

0

I

/7 = 0

1

<7 7

 

Q

 

 

Л

û

 

О.

 

 

 

 

 

 

 

'-/

О

- I

/ I

/7 =

/

о ?

 

Л- О

I

О

Г

<7

/ Dl

 

 

 

Q

 

 

Д .

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

* *

i + f

-/

в

 

 

 

 

I -/7

/7'

 

<7

/

 

 

О

I

i f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


радиуса г

 

г0

и окружностью

меньшего

радиуса

под­

крепления

диска. Если эти элементы диска отсутствуют,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

матрицы А и В являются

нулевыми.

При

выполнении

условия

 

 

 

 

= г і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г\

 

 

 

 

 

D 2 и

Di"1

рассматриваются

как

единичные

матрицы.

В

табл.

28

приведены

различные

варианты

закреп­

ления

диска в

системе

ротора

и соответствующие

выра­

жения матрицы П. В табл.

29 даны выражения

матрицы

П для

необлопаченных

дисков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

29

• 1*1

Vi

 

 

Г / ОЛ

ГУ О

 

'-/ Г/

fl'DÏ

 

О I

о

 

 

 

 

ff-A2

Û

L

 

Матричное

уравнение

колебаний

оболочки,

находящейся

в системе

ротора

барабанно-дисковой конструкции. Матрич­

ное соотношение

(37),

 

характеризующее параметры

на­

пряженного

и

деформированного

 

состояния участка

цилиндрической

или

конической

 

оболочки,

может

быть

записано

следующим

образом:

 

 

 

 

 

 

 

Рх

 

ап

an

« 1 3

au

 

P,

 

 

 

 

My

 

 

 

 

 

 

My

 

 

 

 

и

 

a n

a2i

 

a2i

 

и

 

 

 

 

d\V

 

« 2 3

 

d\V

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

dx

(108)

 

 

w

 

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

V

 

a-n a32

a33

 

 

V

 

 

 

 

Ру

 

 

 

a.l;,

 

 

Py

 

 

 

 

Pz

 

a42

 

 

Pz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

105


где ciij—матрицы

 

второго

порядка,

составленные

из

элементов матрицы

С

(37)

или

С* (51)

 

 

ап

=

 

 

 

« 1 2

=

 

 

и т. д. Индексы і и

 

(/ +

1)

относятся

к правому и

ле­

вому торцам оболочки (рис. 37).

 

 

Соотношение

(108)

может рассматриваться как матрич­

ное уравнение колебаний участка оболочки, располо­

женного

между

дисками

ротора

барабаино-дпсковой

конструкции,

либо

участка

оболочки

перед

первым

или

за последним

дисками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я

того

чтобы

получить матрицу,

характеризующую

упругие

и инерционные свойства

системы

дисков,

свя­

занных в пакет участками оболочки вращения,

как

про­

изведение матриц отдельных участков оболочки и

 

мат­

риц облопаченных

 

дисков,

следует

понизить

порядок

матричного уравнения

(108)

до

четвертого.

П р и

пони­

жении порядка матричного

соотношения

исключаются

параметры W, V, Рц

и

Рг.

Д л я

их исключения в

случае

участка

оболочки,

расположенного

между

дисками,

ис­

пользуются граничные условия закрепления участка оболочки в диске.

Д л я участков оболочки перед первым или за послед­ ним диском используются также граничные условия на концах ротора.

Предполагая, что диск является жестким на дефор­ мацию в своей плоскости, граничные условия закреп­ ления оболочки в диске записываем в виде

= 0.

V

На правом и левом концах ротора рассматриваются четыре варианта граничных условий:

1) свободный левый или правый торцы оболочек:

106