机械工程学报

作者：何凤霞, 罗忠, 李雷, 李玉奇

单位：1. 东北大学机械工程与自动化学院 沈阳 110819;2. 东北大学航空动力装备振动及控制教育部国家重点实验室 沈阳 110819;3. 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室 大连 116024

关键词：冲击载荷,直板叶片,统计能量分析,虚拟模态综合,相似设计；

基金：国家自然科学基金（11872148，U1908217）和中央高校基本科研业务费专项资金（N2003012，N2003013，N180703018）资助项目。

针对直板叶片受冲击载荷激励瞬态响应难以预测的问题，提出一种冲击载荷作用下的虚拟模态能量相似方法（Similitude based on virtual mode and statistical energy，SVMSE）。采用统计能量分析、虚拟模态综合法和动力学相似理论相结合的方法，推导直板叶片在冲击载荷作用下时域和频域的响应相似关系，并通过设计实例，采用数值仿真验证所提出SVMSE动力学相似设计方法的有效性和正确性，结果显示，预测的加速度时域响应基本与原型结果保持一致，冲击响应谱的预测误差小于2 dB。此外，试验结果表明直板叶片的加速度时域响应与仿真结果一致，冲击响应谱在整个分析频段内误差小于6 dB。因此，SVMSE相似设计方法能够预测直板叶片的冲击响应，为航空发动机直板叶片受高频冲击载荷的模型试验研究提供理论基础。

来源：2021年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

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