航空发动机整机振动分析软件EVDYNA

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系统简介

航空发动机整机振动分析软件EVDYNA(Aero-engine Vibration Dynamic Analysis)软件是专门针对航空发动机整机振动分析而开发的转子-支承-机匣耦合系统动力学通用软件,除适用于一般常见转子结构外还考虑了加轴向预紧力的端齿连接转子-支承-机匣系统。EVDYNA软件采用有限元法对转子和机匣系统进行建模,充分考虑系统的非线性因素,如滚动轴承的非线性接触和间隙、挤压油膜阻尼器的非线性阻尼力以及各种非线性故障所产生的非线性因素等。利用Newmark法和改进的Newmark法(翟方法)进行数值仿真分析,直接获取系统的时域响应。

开发环境

EVDYNA软件采用Microsoft Visual C++6.0进行程序开发,采用工程管理的方式,可同时保存多种结构形式的发动机动力学模型,并分别进行模型建立和求解分析;后台数据库采用Microsoft

ACCESS系统, 、机匣、支承以及各种故障设置的信息参数,与前台应用程序的接口采用ODBC技术。与OPENGL接口,实现了动力学计算的可视化。该软件功能全面、使用方便、维护容易、界面友好,同时,具有很好的移植性,可以在更高的Windows操作系统上运行。

应用情况

从2012年开始应用于中国航天三院第31研究所、中国航发沈阳发动机设计研究所。

软件建模对象

(1)由离散叶片、盘、轴承以及连续的具有弹性的变截面轴组成的普通转子系统;

(2)由离散的叶片、盘、轴承以及连续的具有弹性的变截面轴组成并由加轴向力的端齿相连接的转子系统;

(3)单、多转子系统以及单、多机匣系统(包括轴向串联的多转子、多机匣以及径向嵌套的多转子、多机匣等复杂转子结构);

(4)含故障的转子-支承-机匣整机耦合系统,包括转子不平衡、支承不对中、基础松动、转静碰摩等;

(5)考虑支承的滚动轴承非线性因素(包括间隙、非线性赫兹接触、变柔性VC振动等)、挤压油膜阻尼器的非线性因素等;

(6)轴对称、非轴对称结构。

软件功能

(1)模态分析:可以分析单部件自由状态下的结构的固有频率和振型;可以模拟实验模态分析中的锤击法进行冲击响应仿真分析,输出结构各部位冲击响应的加速度,再利用自行开发的模态分析软件得到系统的模态;

(2)稳态不平衡响应:模拟在转子不平衡下所产生的系统稳态响应;冲击响应的加速度,再利用自行开发的模态分析软件得到系统的模态;

(3)瞬态不平衡响应分析:包括加减速瞬态分析和突加不平衡响应分析;

(4)转速跟踪分析:可以模拟发动机整个工作转速内的响应,并绘制3D瀑布图、转速-振幅图,利用数值仿真分析系统的临界转速;

(5)故障模拟:可以模拟系统的不平衡、支承不同心、联轴器不对中、支承松动、转静碰摩等故障,并能够进行各种故障特征以及各种故障的灵敏度分析;

(6)设计优化:能够进行系统应变能分析、不平衡灵敏度分析,优化设计系统的支承刚度和阻尼器;

(7)结果输出:能够输出各个部位的振动位移、速度、加速度值、绘制响应的时域波形、频谱、轴心轨迹、3D瀑布图等。

软件特点

(1)采用工程管理的方式,可同时保存多种结构形式的发动机动力学模型,并分别进行模型建立和求解分析;

(2)后台数据库存储转子、机匣、支承以及各种故障设置的信息参数,与前台应用程序的接口采用ODBC技术。

软件登记

陈果, 航空发动机整机振动分析系统 ,登记号:2015SR114284