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: 129

Скачиваний: 0

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

4)

жесткое

защемление

торцов

оболочки:

 

 

 

 

 

 

 

 

и,

dx

'

W,

 

V

 

0.

 

 

 

 

 

 

 

П р и понижении порядка

 

матричного уравнения

(108)

из четырех

граничных

условий

левого

(либо

правого)

конца ротора используются лишь два.

 

С

помощью

двух

других

получают

частотное

уравнение

всей

системы.

В табл. 30 приведены варианты

граничных

условий

при различном закреплении крайнего участка

оболочки

ротора

и

указаны

соответствующие

условия,

исполь­

зуемые

для

понижения

порядка

матричного

уравнения

участка оболочки

(108).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из

табл.

30

следует,

что

возможны

три

варианта

условий,

используемых

для исключения

параметров W,

V, Рц,

Рг

и

соответствующего

понижения

 

порядка

мат­

ричного уравнения участка

оболочки.

 

 

 

 

 

 

 

1 в а р и а н т .

Д о л ж н ы

быть

выполнены

 

условия

 

 

 

 

 

 

'Ру

 

 

 

 

 

=

0.

 

 

 

 

 

 

(109)

 

 

 

 

 

Рг. 1

 

У.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Порядок

уравнения

(108)

понижается

 

 

следующим

образом. Матричное уравнение (108) с

учетом

(109)

по­

зволяет

записать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'Рх

1

 

 

 

Р*

1

+

 

а12

dW

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М,

 

 

 

M

 

 

 

-

"13

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

Г Рх

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

dW

 

 

 

 

M и

+

"22

dW

 

 

Ö23

 

V

 

 

 

 

dx

\(+\

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 = û 8 1

Рх

1

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

(110)

 

 

M

 

 

 

dW

+

 

« 3

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Последнее

уравнение

соотношений

(ПО)

 

может

быть

представлено

в

виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

'Рх

-

 

 

 

 

 

1

 

(111)

 

 

V

 

—Ö33

031

 

 

 

 

 

 

 

 

d\V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

107


N i J11

і

t

1

!

1

Схема

оо

--

о

а

0

0—4

 

Т а б л и ц а

30

Граничные условия

Условии

для

пони­

жения порядка мат­

 

ричного

уравнения

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

0

 

V

 

V

 

 

 

 

 

V

і

V

 

 

 

'

+ 1

 

 

 

+ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г*"

[ Л

 

 

W

=

0

 

i =

w

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

Д

1

 

V

 

 

 

 

V

 

1

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

W

=

о

 

 

w

 

=

0

 

 

= V

 

 

 

 

V j

 

 

 

V

1 + 1

w

 

/ = I

 

 

 

W

 

=

и

 

 

 

 

=

0

 

и і = V

 

 

 

 

V

 

V

 

 

1

 

V

 

 

,-1-1

 

 

 

H-l

 

 

 

 

 

 

 

и

 

ІІГ

 

 

W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

1

 

V

=

0|

 

 

 

, + 1

 

 

dx

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

=0

 

117

 

p,

 

= 0

 

 

 

 

 

Рг

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4-1

c+i

 

i

 

<-H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p.'

 

 

W

 

 

 

' W

 

w

 

= 0

 

 

 

 

 

 

=

0

 

 

 

 

Л .

 

 

V

 

[v

l

V

 

 

 

 

 

 

' + 1

 

 

 

i

'•+]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«•+1

 

 

||7 •

(7

-

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

= dW

----

 

=0

 

 

 

' + 1

 

 

 

.

ax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

108


Подставляя (111) в первые два уравнения (ПО), по­ лучаем

Рх

1

 

 

 

 

 

 

 

Рх

- f

( а 1 2

аізйзз

азз)

Vi

M и

=

(flu

Û|3Û33

«зі)

 

I M,u \ i

dW

i+i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'\dx

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

(ал

а 2 заззозі )

 

 

 

+

( û 2 2 —

Й 2 3 й 3 з '

а 3 2 )

dW

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рх

 

 

 

 

 

 

 

 

' U

 

 

 

 

 

 

My

 

 

 

My

 

 

 

dW

 

 

 

 

 

 

 

i+i

 

 

 

 

.dx

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рх

 

 

 

U

 

 

 

(112)

 

 

 

dW

 

 

Cl

м„

 

 

 

dW

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

.

' • +1

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

г де

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

öi

=

а п

— йізОззазь

t>i — ßi2 —

аізаззЯз2;

 

 

C\

=

Û 0 1

Û23fl33 «31 1

äl

=

а 2

2

Û 2 3 # 3 3 Û32-

 

Объединяя

(112) в

матричное

соотношение,

имеем

 

 

 

Г-РхП

 

 

*

i

n

[

 

l

 

 

 

 

 

 

-

 

ai

P x

 

 

 

 

 

 

 

My

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

My

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

=

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

dW

 

 

 

 

 

a\V

 

 

 

 

 

 

 

 

-dx

_

l

Ci

d\-

-dx

-

 

 

 

ил и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(113)

 

 

 

 

 

 

Xt+\

=

R\Xi,

 

 

 

 

 

г д е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X*

 

=

 

 

 

# 1

=

ßl

 

Ol

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ci

 

d\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R \ — матрица

четвертого

 

порядка,

 

характеризующая

упругие

и

инерционные

 

свойства

участка

оболочки,

имеющей граничные условия

(109).

 

 

 

 

 

 

109



I I

 

в а р и а н т .

 

На торцах

участка

оболочки

должны

быть

выполнены

условия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

у _

 

 

у

 

_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После преобразований, аналогичных выполненным ра­

нее,

получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1-1

 

 

 

 

 

 

(114)

При

этом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а-> о 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

ей у

 

 

 

I I I

а2

=

ац

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в а—•

С1о[ •а2 .ійз.,1 а:зі,

 

d2

 

 

 

 

 

 

 

С2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р и а н т .

На

торцах

участка

оболочки

должны

быть

выполнены

условия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

Pu

 

 

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

у _ і

Pz_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соответствующее

матричное

уравнение четвертого по­

рядка

может

быть

записано

в

 

форме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(115)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rl

 

a3

Ô3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сз

ö?3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а з

=

« u

 

 

 

 

Ьз

= Й12

• a i . a 4 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

О 4 1 !

 

 

 

 

 

-i

 

 

 

cl

=

a2\

Й24Й44

 

^3

= Û22

Û24Û44 Û42-

 

Матричное

уравнение

колебаний

системы облопаченных

дисков,

связанных

в

пакет

оболочкой

вращения.

Запишем

уравнения колебании конструктивных элементов ротора.

Матричное уравнение колебаний /-го диска

пакета

имеет вид

 

X.*, , =П.Х'..

(116)

Матричное уравнение колебаний участка оболочки между двумя дисками или оболочек — крайних участков ротора

НО