·信息技术·蒋锂军,等·航空发动机机匣结构减缩建模的方法第一作者简介:蒋锂军(1997—),男,湖南岳阳人,硕士研究生,研究方向为整机动力学。DOI:10.19344/j.cnki.issn1671-5276.2023.01.028航空发动机机匣结构减缩建模的方法蒋锂军,臧朝平,张磊,张根辈(南京航空航天大学能源与动力学院,江苏南京210016)摘要:为解决航空发动机机匣有限元模型存在单元数目多、原始矩阵维度巨大的问题,研究了一种减缩建模方法,基于主节点思路是在模态域下快速准确地预测整机机匣系统的响应。以某整机机匣系统为研究对象,建立该结构的原始有限元模型,按所提出的减缩建模方法获得减缩模型,并对减缩前后机匣系统稳态响应的一致性以及计算效率进行对比分析,验证了减缩模型的可行性。关键词:航空发动机;机匣模型;减缩建模;主节点中图分类号:TP391.9文献标志码:B文章编号:1671-5276(2023)01-0119-04ReductionModelingMethodofAeroengineCasingStructuresJIANGLijun,ZANGChaoping,ZHANGLei,ZHANGGenbei(CollegeofEnergyandPower,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China)Abstract:Tosolvetheproblemsinthefiniteelementmodelofaeroenginecasingsuchaslargenumberofelementsandhugedimensionoforiginalmatrix,thispaperproposesareductionmodelingmethod,whichcanquicklyandaccuratelypredicttheresponseofthewholegearboxsysteminthemodaldomainbasedontheideaofactivenode.Withthecasingstructureofacompletemachineastheresearchobject,theoriginalfiniteelementmodelofthestructureisestablished.Thereducedmodelisobtainedthroughthereductionmodelingmethod.Theconsistencyandcalculationefficiencyofthesteady-stateresponseofthecasingstructurebeforeandafterreductionarecomparedandanalyzedtoverifythefeasibilityofthereductionmodel.Keywords:aeroengine;casingmodel;reductionmodeling;masternode0引言模型减缩方法分为两大类[1]。第一类主要是适用于控制策略设计和实时更新模型的低阶系统,主要包括奇异值分解(SVD)或Krylov方法。第二类是基于有限元法的结构分析,为了获得更高的精度,通过FEM程序对结构建模需要具有大量自由度的模型,这是非常昂贵的。高阶矩阵可能会产生高昂的计算成本。为了尽量减少计算成本,模型简化方法得到不断发展和研究[2]。模型减缩方法通常称为静态减缩法或动...