论文摘要
提出一种可用于实际叶盘结构的压电分支阻尼器拓扑优化方法,可以给出总质量受约束的压电材料在叶片上的最佳分布,达到尽可能大的模态阻尼比。通过理论推导说明:压电阻尼器所产生的模态阻尼比仅取决于模态机电耦合系数,且该系数只与压电材料的几何形状以及模态应力场有关。进一步结合压电本构关系,基于应力分量的线性加权给出了有限的压电材料在叶片上铺设位置"优先级"的判断指标。给出了基于叶盘结构有限元模型的压电材料拓扑优化方法,通过替换单元类型和材料参数的方式对压电材料进行布置,并给出了多模态族优化、极化方向设置、电极铺设等问题的解决方案。在一个接近真实的叶盘模型上应用了此优化方法。结果表明,仅使用质量占叶片质量10%的压电材料,就可以为多个模态提供约12%的阻尼比。
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文章来源
类型: 期刊论文
作者: 李琳,马皓晔,范雨,田开元
关键词: 叶盘结构,振动抑制,压电分支阻尼,拓扑优化,模态机电耦合系数
来源: 航空动力学报 2019年02期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑
专业: 航空航天科学与工程
单位: 北京航空航天大学能源与动力工程学院,先进发动机协同创新中心,北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室
基金: 自然科学基金(51675022,11702011),博士后科学基金(2017M610741)
分类号: V232.4
DOI: 10.13224/j.cnki.jasp.2019.02.001
页码: 257-266
总页数: 10
文件大小: 586K
下载量: 243
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