(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111561258.5 (22)申请日 2021.12.17 (71)申请人 中国航发湖南动力机 械研究所 地址 412002 湖南省株洲市芦淞区董家塅 高科园中国航发动研所 (72)发明人 包幼林　李平君　张立章　高洁　 李立新　吕启航　 (74)专利代理 机构 北京知联天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11594 代理人 张迎新 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种发动机转子动力学设计方法 (57)摘要 本发明公开了一种发动机转子动力学设计 方法,其技术方案要点是,该发动机转子动力学 设计方法包括确定鼠笼结构参数和油膜结构参 数， 根据鼠笼刚度和油膜刚度计算弹支刚度， 根 据弹支刚度计算发动机模态， 根据发动机模态评 定模态危险性， 根据模态危险性评级评估转子动 力学参数。 该 发动机转子动力学设计方法对高转 速、 长跨距超临界发动机转子进行模态共振危害 性的评级， 基于共振模态危害 性评级设计发动机 转子临界转速， 采用鼠笼和挤压油膜阻尼器实现 发动机的减振和弹支刚度的设计， 解决了高转 速、 大功率、 长跨距发动机转子临界转速裕度难 以满足要求， 过临界时振动较大的问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 114428994 A 2022.05.03 CN 114428994 A 1.一种发动机转子动力学设计方法， 其特征在于： 所述转子动力学设计方法包括如下 步骤： 确定鼠笼 结构参数和油膜结构参数； 根据鼠笼刚度和油膜刚度计算弹支刚度； 根据弹支刚度计算发动机模态； 根据发动机模态评 定模态危险性； 根据模态危险性评级评估转子动力学参数。 2.根据权利要求1所述的发动机转子动力学设计方法， 其特征在于： 所述鼠笼结构参数 包括鼠笼材料的弹性模量E、 笼条数目n、 笼条宽度b、 鼠笼长度l和鼠笼厚度h， 所述鼠笼刚度 K1根据所述鼠笼 结构参数计算得到： 3.根据权利要求1所述的发动机转子动力学设计方法， 其特征在于： 所述油膜结构参数 设计选择挤压油膜器的参数， 所述挤压油膜器的参数主要包括油膜半径间隙c、 轴颈半径R 和阻尼器长度L， 所述油膜刚度K2根据挤压油膜器的参数计算得到： 其中， μ为滑油粘度， Ω为轴颈进动角速度， ε为偏心率。 4.根据权利要求1 ‑3任一所述的发动机转子动力学设计方法， 其特征在于： 所述弹支刚 度为鼠笼与挤压油 膜阻尼器串联系统的耦合刚度， 其中所述弹支刚度K根据所述鼠笼刚度 和油膜刚度计算得到： K＝K1+K2。 5.根据权利要求4所述的发动机转子动力学设计方法， 其特征在于： 所述根据弹支刚度 计算发动机模态具体包括： 建立发动机的有限元模型和进行转子动力学计算。 6.根据权利要求5所述的发动机转子动力学设计方法， 其特征在于： 所述转子动力学计 算的参数包括发动机 工作转速的临界转速、 模态振型和模态应 变能分布。 7.根据权利要求1所述的发动机转子动力学设计方法， 其特征在于： 所述模态危害性评 级根据转子过 临界的危险性分为两类： A类模态和B类模态， 所述A类模态弹支 挤压油膜阻尼 器的减振效果较差， 过临界的风险较大， 所述B类模态弹支挤压油膜阻尼器的减振效果较 好， 过临界的风险较小。 8.根据权利要求7所述的发动机转子动力学设计方法， 其特征在于： 所述A类模态和B类 模态由发动机转子应 变能与弹支应 变能的比值确定 。 9.根据权利要求8所述的发动机转子动力学设计方法， 其特征在于： 所述弹支应变能为 鼠笼与挤压油膜阻尼器总应 变能。 10.根据权利要求1所述的发动机转子动力学设计方法， 其特征在于： 所述转子动力学 评估是在模态危害性评级基础上设计发动机临界转速 。 11.根据权利要求2 ‑10任一所述的发动机转子动力学设计方法， 其特征在于： 所述发动 机转子动力学设计方法包括评估结果分析与弹支参数优化， 所述评估结果分析包括： 根据 转子动力学参数评估结果确定临界转速是否满足要求， 若不满足要求则进 行弹支参数优化权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114428994 A 2以及迭代， 完成所述转子动力学设计方法步骤直至满足设计要求， 所述弹支参数优化为鼠 笼和挤压油膜阻尼器参数的进一 步优化。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114428994 A 3