西北工业大学杨永锋教授课题组：无试重瞬态高速动平衡方法

2025年05月20日07:00:23 科学 8072

研制先进航空发动机是建设创新型国家，提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大战略举措。转子作为发动机的核心部件，其动力学性能直接关系到发动机研制的成败。随着科学技术的发展，各类转子的性能不断提高，结构日趋复杂，转子系统不断向高转速、细长轴的方向发展，其工作转速往往高于弯曲临界转速。在高转速下运行，即使很小的不平衡量也可能产生较大的不平衡力矩，从而严重影响转子运转的平稳性和可靠性，转子的不平衡故障也会诱发和伴生其他多种故障，如噪声、轴承磨损、动静件的碰摩等。一旦转子的平衡状况得到改善，这些故障也将随之消失。因此，对柔性转子进行严格的动平衡已成为航空发动机设计和制造中必不可少的一个关键步骤。

西北工业大学杨永锋教授课题组在转子动平衡领域取得了丰硕的成果，具体包括：

发现了转子不平衡加速瞬态响应的特征点与不平衡量大小之间的映射规律。
建立了变速转子的瞬时不平衡响应特征量的精细积分算法，提出了复杂高速转子的多阶多转速瞬态动平衡方法。
在考虑参数不确定性的情况下研究了转子系统稳态和瞬态不平衡响应特性。
提出了无试重瞬态高速动平衡方法，研制了该方法的软硬件系统。

《无试重瞬态高速动平衡方法》是作者长期对无试重瞬态高速动平衡方法进行理论与试验研究成果的总结，该方法以实测的转子加速瞬态响应信息为输入，结合转子固有模态信息进行转子不平衡识别。

无试重瞬态高速动平衡方法

杨永锋等著

北京 : 科学出版社, 2025. 3

isbn 978-7-03-080504-1

本书提出的无试重瞬态高速动平衡方法是一种以实测的转子加速瞬态响应信息为输入，结合转子固有模态信息进行不平衡识别的全新高速动平衡方法。该方法的核心是不平衡量大小的识别和不平衡方位的确定，其突出特点是无试重，原始输入是瞬态加速响应、转速和键相信号。由于该方法具有无试重这一显著的特点，因此无须在转子上设计专门的加试重环节和结构，避免了设置加配重面带来的重量增加、应力集中等一系列问题，有效解决了转子可能存在的加试重难的问题。与定转速下的稳态平衡方法相比，无试重瞬态高速动平衡方法只需采集一次加速起车的瞬态响应，不需要转子在高转速下长时间停留，杜绝了高转速下实施平衡操作的风险。无试重瞬态高速动平衡方法不需要转子多次起停车，也不需要专门的平衡设备和仪器，大幅度提高了平衡效率。