摘要：針對多級葉盤轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),考慮多級葉片彎曲變形和軸扭轉(zhuǎn)變形耦合作用,引入葉片離心剛化作用,建立了包含多葉片、2級葉盤和軸的耦合振動模型;應(yīng)用哈密頓原理推導(dǎo)了多級葉盤-軸耦合振動微分方程組,通過數(shù)值積分方法得到了系統(tǒng)質(zhì)量矩陣與剛度矩陣,進而求解出系統(tǒng)耦合模態(tài);研究了葉盤固有頻率、葉片長度、葉盤間距、葉片扭轉(zhuǎn)角對振動特征的影響。研究結(jié)果表明:2級葉盤-軸系耦合振動包含3類耦合模態(tài),各階模態(tài)頻率以葉盤固有頻率為邊界相互分離;葉片長度小于1 m時,耦合第1、2階頻率受軸半徑的影響較大,葉片長度超過1 m后,耦合第1、2階頻率受葉片長度的影響較大;在系統(tǒng)轉(zhuǎn)速為2 000 rad·s-1時,在不同葉盤間距下,耦合的3階模態(tài)頻率變化幅度分別降低5、3、7 Hz;轉(zhuǎn)速-頻率曲線存在明顯的頻率轉(zhuǎn)向特征,葉片扭轉(zhuǎn)角增加60°,轉(zhuǎn)向區(qū)域提高500 rad·s-1;2級葉盤系統(tǒng)會產(chǎn)生不同于單級葉盤的耦合模態(tài),短葉片與長葉片均會對耦合頻率產(chǎn)生顯著影響;葉片扭轉(zhuǎn)角與葉盤間距的變化會使耦合區(qū)域移動,從而降低可能發(fā)生的危險共振。