研究了某种材料的气冷涡轮叶片的自由模态以及在离心力场作用下的模态,分别得到两种因素下的叶片振型图,并绘出了该转速范围下的坎贝尔图。研究发现离心力场对涡轮叶片的影响较小,但两种因素下均出现了相同的危险振型,同时找到了叶片在实际工作中可能会产生共振的转速范围。所得结论对航空发动机叶片的设计具有一定的工程应用价值。

以某航空发动机整体叶盘简化模型为研究对象,对叶片表面涂覆NiCrAlY硬涂层,建立硬涂层整体叶盘有限元模型。针对不同工况下仅考虑离心力影响和同时考虑科氏力和离心力影响的2种情况,进行模态分析,研究离心力和科氏力对不同转速下硬涂层整体叶盘模态特性的影响,并讨论硬涂层对整体叶盘系统固有特性的影响;最后,根据计算得到的固有频率,得到2种不同载荷下的坎贝尔图,求得硬涂层整体叶盘发生共振时的危险转速。结果表明:转速越大,固有频率值升高,科氏力对频率特性影响越大;硬涂层对整体叶盘结构的频率影响较小,硬涂层削弱了科氏力的影响;对于高速旋转的整体叶盘系统,科氏力影响显著,工程计算时不可忽略。