机床与液压

作者：杨铮鑫，张冲，党鹏飞

单位：沈阳化工大学机械与动力工程学院；沈阳化工大学机械与动力工程学院；沈阳化工大学机械与动力工程学院

关键词：流固耦合;颤振特性;整体叶盘;硬涂层;气动弹性

基金：国家自然科学基金青年科学基金项目（12002219）；辽宁省科技厅自然科学基金计划项目(2022-NLTS-18-02)；辽宁省科学技术计划项目(2022JH2/101300077；2023JH2/101600062)；辽宁省教育厅基本科研项目(JYTMS20231515)

基于计算流体力学/计算结构力学（CFD/CSD）算法对硬涂层整体叶盘颤振特性进行分析和研究。建立三维整体叶盘模型，将其导入ANSYS软件中，对其压力面涂敷NiCrAlY硬涂层并建立流场模型。在ANSYS Workbench软件中对叶盘进行瞬态分析计算，采用Fluent软件求解非定常流场，并通过系统耦合模块将气动载荷和位移响应数据进行耦合。最后，在不同来流速度下，对有、无硬涂层的整体叶盘进行双向流固耦合计算，通过分析叶盘的振动位移响应来判断叶盘是否发生颤振现象。结果表明：来流速度是影响整体叶盘气弹稳定性的重要因素；颤振频率与一阶固有频率十分接近，其表现形式为一阶弯曲模态发散；有、无硬涂层整体叶盘的振动周期一致，但硬涂层会降低其振动位移，且来流速度越大，硬涂层对整体叶盘的减振效果越显著。

来源：2025年第6期

《机床与液压》期刊编辑部

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