航空發動機失諧葉盤動態特性研究進展*

姚建堯，高 陽，王建軍

（1.重慶大學航空航天學院，重慶 400044；2.中國航空工業集團公司貴州航空發動機研究所，貴陽 550081；3.北京航空航天大學能源與動力工程學院，北京 100191）

姚建堯

重慶大學航空航天學院研究員，主要從事航空發動機結構強度、振動和可靠性，流固耦合理論及應用等方面的研究。

葉盤結構是航空發動機中的關鍵構件，其工作狀態直接影響到整機的結構完整性和工作可靠性[1]。隨著結構設計、材料和加工工藝等方面的不斷進步，現代航空發動機的壓氣機/風扇中廣泛采用整體葉盤（環），與高效氣動設計相結合，使壓氣機/風扇的效率提高、流動損失降低，發動機整機的性能參數顯著改善。先進的氣動和結構設計使得葉盤所承受的氣動負荷增加，而結構本身卻變得更為輕巧，因此其振動問題也更加突出，嚴重地威脅著航空發動機的結構強度和壽命[2]。

葉盤結構以往的設計和分析中，通常假設各扇區是一致的。由于材料分散性、加工誤差、使用中的不均勻磨損、抑制顫振而引入錯頻等因素，葉盤各扇區間總是不可避免地存在微小的差別，稱為失諧[3]。失諧的存在破壞了結構的周期對稱性，某些情況下會造成明顯的振動局部化和振動幅值放大現象，使得葉盤結構的結構完整性和可靠性問題更為嚴峻。

葉盤結構的失諧問題一直受到工程界和學術界的關注，國內外學者從理論、試驗和工程應用等方面都進行了深入的研究[3-8]。近幾十年……