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航空发动机构造及强度复习题（参考答案）一、基本概念1.转子叶片的弯矩补偿适当地设计叶片各截面重心的连线，即改变离心力弯矩，使其与气体力弯矩方向相反，互相抵消，使合成弯矩适当减小，甚至为零，称为弯矩补偿。
2.罩量通常将叶片各截面的重心相对于 z 轴作适当的偏移，以达到弯矩补偿的目的，这个偏移量称为罩量。
3.轮盘的局部安全系数与总安全系数局部安全系数是在轮盘工作温度与工作时数下材料的持久强度极限T t，与计算轮盘应力中最大周向应力或径向应力之比值。
K T t / max 1.5 ~ 2.0 总安全系数是由轮盘在工作条件下达到破裂或变形达到不允许的程度时的转速n c ，与工作的最大转速 n m ax之比值。
K d n c/n max4.轮盘的破裂转速随着转速的提高，轮盘负荷不断增加，在高应力区首先产生塑性变形并逐渐扩大，使应力趋于均匀，直至整个轮盘都产生塑性变形，并导致轮盘破裂，此时对应的转速称为破裂转速。
5.转子叶片的静频与动频静止着的叶片的自振频率称为静频；旋转着的叶片的自振频率称为动频；由于离心力的作用，叶片弯曲刚度增加，自振频率较静频高。
6.尾流激振气流通过发动机内流道时，在内部障碍物后（如燃烧室后）造成气流周向不均匀，从而对后面转子叶片形成激振。
7.转子的自位作用转子在超临界状态下工作时，其挠度与偏心距是反向的，即轮盘质心位于轴挠曲线的内侧，不平衡离心力相应减小，使轴挠度急剧减小，并逐渐趋于偏心距 e ，称为“自位”作用。
8.静不平衡与静不平衡度由不平衡力引起的不平衡称为静不平衡；静不平衡度是指静不平衡的程度，用质量与偏心矩的乘积 me 表示，常用单位为g cm。
9.动不平衡与动不平衡度由不平衡力矩引起的不平衡称为动不平衡；动不平衡度是指动不平衡的程度，用 me 表示，常用单位是g cm 。
10.动平衡动平衡就是把转子放在动平衡机床上进行旋转，通过在指定位置上添加配重，以消除不平衡力矩。
一、填空题(请把正确答案写在试卷有下划线得空格处）容易题目1、推力就是发动机所有部件上气体轴向力得代数与。
2、航空涡轮发动机得五大部件为进气装置;压气机;燃烧室；涡轮与排气装置；其中“三大核心”部件为:压气机;燃烧室与涡轮。
3、压气机得作用提高空气压力,分成轴流式、离心式与组合式三种４、离心式压气机得组成：离心式叶轮，叶片式扩压器，压气机机匣5、压气机增压比得定义就是压气机出口压力与进口压力得比值，反映了气流在压气机内压力提高得程度。
６、压气机由转子与静子等组成,静子包括机匣与整流器７、压气机转子可分为鼓式、盘式与鼓盘式。
8、转子(工作)叶片得部分组成：叶身、榫头、中间叶根8、压气机得盘式转子可分为盘式与加强盘式。
9、压气机叶片得榫头联结形式有销钉式榫头；燕尾式榫头；与枞树形榫头.1０、压气机转子叶片通过燕尾形榫头与轮盘上燕尾形榫槽连接在轮盘。
11 压气机静子得固定形式燕尾形榫头;柱形榫头与焊接在中间环或者机匣上。
12压气机进口整流罩得功用就是减小流动损失。
１3、压气机进口整流罩做成双层得目得就是通加温热空气１4、轴流式压气机转子得组成盘;鼓(轴）与叶片.1５、压气机进口可变弯度导流叶片（或可调整流叶片)得作用就是防止压气机喘振。
16、压气机就是安装放气带或者放气活门得作用就是防止压气机喘振17、采用双转子压气机得作用就是防止压气机喘振。
18压气机机匣得基本结构形式:整体式、分半式、分段式。
19压气机机匣得功用:提高压气机效率；承受与传递得负载;包容能力２0整流叶片与机匣联接得三种基本方法:榫头联接;焊接；环２１、多级轴流式压气机由前向后，转子叶片得长度得变化规律就是逐渐缩短。
22、轴流式压气机叶栅通道形状就是扩散形.23、轴流式压气机级就是由工作叶轮与整流环组成得。
24、在轴流式压气机得工作叶轮内,气流相对速度减小,压力、密度增加.２5、在轴流式压气机得整流环内,气流绝对速度减小,压力增加。
2６、叶冠得作用：①可减少径向漏气而提高涡轮效率;②可抑制振动。
一、填空题（请把正确答案写在试卷有下划线的空格处）容易题目1.推力是发动机所有部件上气体轴向力的代数和。
2.航空涡轮发动机的五大部件为进气装置；压气机；燃烧室；涡轮和排气装置；其中“三大核心”部件为：压气机；燃烧室和涡轮。
3.压气机的作用提高空气压力，分成轴流式、离心式和组合式三种4.离心式压气机的组成：离心式叶轮，叶片式扩压器，压气机机匣5.压气机增压比的定义是压气机出口压力与进口压力的比值，反映了气流在压气机内压力提高的程度。
6.压气机由转子和静子等组成，静子包括机匣和整流器7.压气机转子可分为鼓式、盘式和鼓盘式。
8.转子（工作）叶片的部分组成：叶身、榫头、中间叶根8.压气机的盘式转子可分为盘式和加强盘式。
9.压气机叶片的榫头联结形式有销钉式榫头；燕尾式榫头；和枞树形榫头。
10.压气机转子叶片通过燕尾形榫头与轮盘上燕尾形榫槽连接在轮盘。
11压气机静子的固定形式燕尾形榫头；柱形榫头和焊接在中间环或者机匣上。
12压气机进口整流罩的功用是减小流动损失。
13.压气机进口整流罩做成双层的目的是通加温热空气14.轴流式压气机转子的组成盘；鼓（轴）和叶片。
15.压气机进口可变弯度导流叶片(或可调整流叶片)的作用是防止压气机喘振。
16.压气机是安装放气带或者放气活门的作用是防止压气机喘振17.采用双转子压气机的作用是防止压气机喘振。
18压气机机匣的基本结构形式：整体式、分半式、分段式。
19压气机机匣的功用：提高压气机效率；承受和传递的负载；包容能力20整流叶片与机匣联接的三种基本方法：榫头联接；焊接；环21.多级轴流式压气机由前向后，转子叶片的长度的变化规律是逐渐缩短。
22.轴流式压气机叶栅通道形状是扩散形。
23.轴流式压气机级是由工作叶轮和整流环组成的。
24.在轴流式压气机的工作叶轮内，气流相对速度减小，压力、密度增加。
25.在轴流式压气机的整流环内，气流绝对速度减小，压力增加。
26.叶冠的作用：①可减少径向漏气而提高涡轮效率；②可抑制振动。
1. 航空发动机研制和发展面临的特点不包括下列哪项（A. 技术难度大B. 研制周期长C. 费用高D. 费用低正确答案:D试题解析：发动机研制开发耗费昂贵。
2. 航空发动机设计要求包括（A. 推重比低B. 耗油率高C. 维修性好D. 可操纵性差正确答案:C 试题解析：航空发动机设计要求其推重比高、耗油率低、可操纵性好、维修性好。
3. 下列哪种航空发动机不属于燃气涡轮发动机（A. 活塞发动机B. 涡喷发动机C. 涡扇发动机D. 涡桨发动机正确答案:A试题解析：活塞发动机不属于燃气涡轮发动机，二者结构、原理不同。
4. 燃气涡轮发动机的核心机由压气机、燃烧室和（）组成。
A. 进气道B. 涡轮C. 尾喷管D. 起落架正确答案:B试题解析:压气机、燃烧室和涡轮并称为核心机。
5. 活塞发动机工作行程不包括（A. 进气行程B. 压缩行程C. 膨胀行程D. 往返行程正确答案:D试题解析：活塞发动机四个工作行程：进气、压缩、膨胀、排气。
6. 燃气涡轮发动机的主要参数不包括下列哪项（A. 推力B. 推重比C. 耗油率D 谴价正确答案:D ）。
）。
）。
）。
）。
试题解析：造价不是发动机性能参数。
7. 对于现代涡扇发动机，常用（）代表发动机推力。
A. 低压涡轮岀口总压与低压压气机进口总压之比B. 高压涡轮岀口总压与压气机进口总压之比C. 高压涡轮岀口总压与低压涡轮岀口总压之比D. 低压涡轮岀口总压与低压涡轮进口总压之比正确答案:A试题解析：低压涡轮岀口总压与低压压气机进口总压之比用来表示涡扇发动机推力。
8. 发动机的推进效率是（）。
A. 单位时间发动机产生的机械能与单位时间内发动机燃油完全燃烧时放岀的热量之比。
B. 发动机的推力与动能之比。
C. 发动机推进功率与单位时间流过发动机空气的动能增量之比。
D. 推进功率与单位时间内发动机加热量之比。
正确答案:C试题解析:发动机的推进效率是发动机推进功率与单位时间流过发动机空气的动能增量之比。
航空发动机结构强度设计习题王延荣主编北京航空航天大学能源与动力工程学院2013.3习题Chapter 11.1 简要解释下列名词术语：(1) 弯矩补偿 (2) 自然补偿 (3) 罩量调整 1.2 简要回答下列问题：(1) 发动机工作中转子叶片受哪些负荷？(2) 转子叶片应力计算中，至少应考虑哪些工作状态？(3) 航空发动机转子叶片截面上承受什么弯矩？通常采用什么方法来降低截面上的弯曲应力？(4) 离心补偿，或称弯曲补偿，在转子叶片设计中如何实现？补偿系数如何确定？ (5) 试用图说明在同一转子上压气机和涡轮转子叶片各截面的重心分布规律(沿周向及轴向)，并阐述其原因。
(6) 转子叶片的叶型截面上，通常何处应力最大？为什么？ (7) 长而薄的转子叶片，其弯曲变形对叶片应力有何影响？1.3 假设转子叶片离心负荷引起的拉伸应力沿横截面均匀分布，试写出离心拉伸应力表达式。
1.4 已知等截面转子叶片材料密度为ρ，转子的角速度为ω，叶尖与叶根截面半径分别为和，叶片的截面面积为，试导出任一半径t r r r A i R 处截面离心拉伸应力i σ的计算式。
何处最大？若叶片为变截面的，叶尖截面积为t A ，叶根截面积为r A ，截面积沿叶高按线性变化，试求出任一截面的离心拉伸应力i σ。
1.5 试写出叶片截面上气体力弯矩表达式。
1.6 试写出转子叶片截面上离心力弯矩表达式。
1.7 试写出叶片横截面上3个特征点A, B, C 处的弯曲应力表达式。
1.8 对于尺寸较大、叶型较薄的风扇/压气机转子叶片，工作时的弯曲变形对其强度有何影响？ Chapter 22.1 简要解释下列名词术语：(1) 位移法 (2) 力法 (3) 等强度盘 (4) 总安全系数 2.2 简要回答下列问题：(1) 试阐述位移法和力法的区别，对其用于轴对称薄盘的应力分析情况怎样。
(2) 试画出轮缘承受外载a σ的实心及空心等温等厚轮盘径向与周向应力沿半径的分布，以及当温度分别呈r c t r t 10)(+=和变化时实心等厚盘的热应力分布；何处应力最大，为什么？设计中可采用什么办法使轮盘中的应力分布均匀些？ 202()t r t c r =+(3) 试说明在发动机起动、停车过程中，涡轮盘上的热应力将发生怎样的变化？ 2.3 试推导轴对称薄盘的平衡方程与几何方程。
发动机强度习题（西工大动力与能源学院 陆山）2008年6月10日第一章习题1-3：已知单位叶长上的气体力]/[5755m N p y =,]/[102.833m kg ⨯＝ρ 叶片等截面A=700mm 2叶片长L=140mm 叶根半径mm R 4600=绕x 轴转速n=4500rpm叶片在Y-Z 平面内罩量角 ][56.0Deg ＝α采用一段的数值积分公式求：1）叶根截面气体力弯矩气,X M ； 2）叶根截面离心力弯矩离,X M ；3) 叶根截面合成弯矩合,X M 。
参考答案: 合,X M =0.24[N •m] 思考题：1-1．转子叶片上作用有哪些载荷形式，它们分别产生何种应力? 1-2．发动机的工作包线与叶片的气体力有何关系? 1-3．转子叶片的总体坐标系和截面坐标系是如何定义的?1-4．应用动量定理计算叶片的轴向气体力和周向气体力有什么区别? 1-5．什么是罩量？为什么要做罩量调整?1-6．罩量调整的方向有什么规律？对压气机叶片和涡轮叶片有什么不同? 1-7. 带罩量叶片在真空箱内进行旋转状态强度试验，其叶根截面叶背的径向应力与外场同转速条件下的相应应力相比哪个大？1-8．什么是t T σ、t T a /σ？其中各上下标参数代表何意义？它们主要用于哪些零件强度校核？1-9．带扭向叶片的截面应力分布有什么特点? 1-10. 转子叶片的危险截面？截面弯曲应力的位置？1-11. 转子叶片叶根截面平均离心拉伸应力与哪些参数有关？第二章习题2-1：讨论式（2－16）－(2－17)的适用范围。
习题2-2：讨论求解盘—轴过盈连接问题的公式及边界条件。
习题2-3: 等厚圆盘应力计算公式如下（其中A=2ρω）： ⎰-+--=rr r trdr r E Ar r K K 02222183αμσ t E trdr r E Ar r K K rr ααμσθ-++-+=⎰022221831 已知一常温等厚空心旋转圆盘试验器，铝制材料密度]/[108.233m kg ⨯=ρ，弹性模量E=70Gpa ，泊松比3.0=ν1，转速n=3000[转/分]，盘外径mm r k 300=，如在盘外缘一周等距切割36径向裂纹，裂纹根部半径a r =270mm ，盘中心孔半径mm r 300=。
2011考试全题（1）描述,,,p v c c R γ四个热力学参数的定义以及相互之间的关系（1）定容比热容一公斤的气体在容积不变的无损耗准静态过程中，温度升高（或降低）1 所需加入（或放出）的热量称为该种气体的定容比热容。
用符号v c 表示。
vv q c Tδδ=（2）定压比热容一公斤的气体在压力不变的无损耗准静态过程中，温度升高（或降低）1 所需加入（或放出）的热量称为该种气体的定压比热容。
用符号p c 表示。
pp q c Tδδ=（3）热容比（绝热指数，定熵指数）定压比热容与定容比热容的比值称为热容比，又叫做绝热指数或定熵指数，用符号γ表示。
即p vc c γ=1p Rc γγ=-，p v c c R =+ R 为气体常数，气体常数只决定于气体的种类，不随气体的状态而变化。
（2）描述华氏温度与摄氏温度之间的关系，以及热力学第一、第二定律热力学温度与摄氏温度之间的关系： ()273.15o T K t C =+华氏温度与摄氏温度之间的关系：5(32)9c F t t =-⨯9325F c t t =⨯+热力学第一定律：在热能和机械能的相互转换过程中，能量的总和保持不变。
热力学第二定律：自然界中凡是有关热现象的自发过程都是不可逆的；如果不耗散外功，热不能从温度较低的物体自发地传到温度较高的物体；要制造第二类永动机是不可能的。
（3）描述发动机转子内气流的绝对速度、相对速度、牵连速度之间的关系（4）卡诺循环是一个理想的定温加热膨胀过程。
由定温加热膨胀过程、等熵膨胀过程、定温放热压缩过程、等熵压缩过程组成。
（5）对比涡喷发动机和涡扇发动机的性能（6）流体的流动分为层流和紊流两种流动状态。
雷诺数较小时，流体作层流流动；雷诺数较大时，流体作紊流流动。
（7）伯努利方程是用机械能表达的能量方程，它把气体的压力、速度和密度联系在一起，反映了气体在流动中机械能转换的关系。
等熵不可压流的伯努利方程，可以得到212p V ρ+=常数式中：p ――静压；22V ρ――动压这就是等熵不可压流的伯努利方程，它说明在不可压流中任一点流体的静压与动压之和保持不变。
航空发动机构造及强度复习一、基本概念1. 转子叶片的弯矩补偿2. 转子的自位作用3. 动不平衡与动不平衡度4. 静不平衡与静不平衡度5. 挠轴转子与刚轴转子6. 转子叶片的静频与动频7. 转子的临界转速8. 转子的同步正涡动与同步反涡动9. 转子的同步正进动与同步反进动10. 持久条件疲劳极限11. 尾流激振12. 恰当半径13. 陀螺力矩14. 压气机叶片的安全系数15. 轮盘的破裂转速16. 应力比17. 动刚度18. 动波19. 低循环疲劳20. 轮盘的局部安全系数与总安全系数二、基本问题1.航空燃气涡轮发动机有哪几种基本类型？2.航空发动机工作叶片受到哪些负荷？3.风扇叶片叶尖凸台的作用是什么？4.航空燃气涡轮发动机中，两种基本类型发动机的优缺点有哪些？5.列举整流叶片与机匣联接的三种基本方法。
6.压气机转子设计应遵循哪些基本原则？7.压气机防喘在结构设计方面有哪些措施？8.压气机转子有哪三种结构形式？各有何优缺点？9.发动机转子轴向力减荷有哪三项措施？10.叶片颤振的必要条件是什么？说明颤振与共振的区别。
11.疲劳破坏有哪些基本特征？12.燕尾形榫头与枞树形榫头有哪些主要特点？13.说明疲劳损伤的理论要点。
14.轮盘有几种振动形式，各举例画出一个振型图。
15.航空发动机燃烧室由哪些基本构件组成？16.排除叶片共振故障应从哪几个方面考虑？举例说明各方面的具体措施。
17.什么是等温度盘，为什么采用等温度盘，其温度条件是什么？18.涡轮相比的结构特点是什么？19.涡轮部件冷却的目的及对冷却气的要求是什么？在涡轮部件上采用的冷却、散热、隔热措施有哪些？20.气冷式涡轮转子叶片的温度分布规律及危险截面位置是什么？21.涡轮盘盘缘处的热应力在发动机工作中的变化规律是什么？涡轮转子链接的基本要求是什么？22.可拆卸涡轮转子中，盘-轴、盘-盘的链接方法。
23.环形燃烧室的四种基本类型是什么？24.燃烧室主要由哪几部分组成？25.燃油喷嘴的功用是什么？主要有哪几种类型？26.列举扩压器的三种结构形式及其优缺点。
航空发动机考试试题航空发动机作为飞机的“心脏”，其重要性不言而喻。
为了检验大家对航空发动机相关知识的掌握程度，以下是一套精心设计的航空发动机考试试题。
一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、以下哪种材料通常不用于制造航空发动机的叶片？（）A 钛合金B 高温合金C 铝合金D 陶瓷2、航空发动机的推力主要取决于（）A 进气量B 燃烧温度C 排气速度D 以上都是3、涡扇发动机的涵道比越大，以下哪种性能会提高？（）A 燃油经济性B 推力C 高速性能D 机动性4、在航空发动机中，用于增加空气压力的部件是（）A 压气机B 涡轮C 燃烧室D 尾喷管5、航空发动机的热效率主要受到以下哪个因素的限制？（）A 材料耐高温性能B 燃烧效率C 机械摩擦损失D 以上都是6、哪种类型的航空发动机适用于高空高速飞行？（）A 涡桨发动机B 涡轴发动机C 涡喷发动机D 活塞发动机7、航空发动机的喘振现象主要与以下哪个部件有关？（）A 压气机B 涡轮C 燃烧室D 进气道8、以下哪种冷却方式在航空发动机中应用较为广泛？（）A 空气冷却B 液体冷却C 蒸发冷却D 辐射冷却9、航空发动机的大修间隔时间通常取决于（）A 飞行小时数B 起降次数C 飞行环境D 以上都是10、下列关于航空发动机燃烧室的描述，错误的是（）A 提供稳定的燃烧环境B 实现燃料的高效燃烧C 温度均匀分布D 不需要承受高温高压二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、航空发动机按照工作原理可以分为_____、＿____、＿____等类型。
2、涡扇发动机的核心机包括_____、＿____、＿____。
3、航空发动机的主要性能参数包括推力、＿____、＿____、＿____等。
4、压气机的工作原理是通过_____和_____来提高空气压力。
5、涡轮叶片通常采用_____的冷却方式。
6、航空发动机的燃油系统主要由_____、＿____、＿____等组成。
7、为了减少航空发动机的重量，常采用_____和_____等先进制造技术。
航空发动机构造及强度复习题（参考答案）一、 基本概念1. 转子叶片的弯矩补偿适当地设计叶片各截面重心的连线，即改变离心力弯矩，使其与气体力弯矩方向相反，互相抵消，使合成弯矩适当减小，甚至为零，称为弯矩补偿。
2. 罩量通常将叶片各截面的重心相对于z 轴作适当的偏移，以达到弯矩补偿的目的，这个偏移量称为罩量。
3. 轮盘的局部安全系数与总安全系数局部安全系数是在轮盘工作温度与工作时数下材料的持久强度极限tT σ，与计算轮盘应力中最大周向应力或径向应力之比值。
0.2~5.1/max ≥=σσtTK 总安全系数是由轮盘在工作条件下达到破裂或变形达到不允许的程度时的转速c n ，与工作的最大转速m ax n 之比值。
max /n n K c d = 4. 轮盘的破裂转速随着转速的提高，轮盘负荷不断增加，在高应力区首先产生塑性变形并逐渐扩大，使应力趋于均匀，直至整个轮盘都产生塑性变形，并导致轮盘破裂，此时对应的转速称为破裂转速。
5. 转子叶片的静频与动频静止着的叶片的自振频率称为静频；旋转着的叶片的自振频率称为动频；由于离心力的作用，叶片弯曲刚度增加，自振频率较静频高。
6. 尾流激振气流通过发动机内流道时，在内部障碍物后（如燃烧室后）造成气流周向不均匀，从而对后面转子叶片形成激振。
7. 转子的自位作用转子在超临界状态下工作时，其挠度与偏心距是反向的，即轮盘质心位于轴挠曲线的内侧，不平衡离心力相应减小，使轴挠度急剧减小，并逐渐趋于偏心距e ，称为“自位”作用。
8. 静不平衡与静不平衡度由不平衡力引起的不平衡称为静不平衡；静不平衡度是指静不平衡的程度，用质量与偏心矩的乘积me 表示，常用单位为cm g ⋅。
9. 动不平衡与动不平衡度由不平衡力矩引起的不平衡称为动不平衡；动不平衡度是指动不平衡的程度，用me 表示，常用单位是cm g ⋅。
10. 动平衡动平衡就是把转子放在动平衡机床上进行旋转，通过在指定位置上添加配重，以消除不平衡力矩。
11. 挠性转子与刚性转子轴的刚性相对于支承的刚度很小的转子系统称为挠性转子；转子的刚性相对于支承的刚性很大的转子称为刚性转子。
12. 转子的临界转速转子在转速增加到某些特定转速时，转子的挠度会明显增大，当转速超过该转速时，挠度又明显减小，这种特定的转速称为转子的临界转速，是转子的固有特性。
13. 涡动转轴既要绕其本身轴线旋转，同时，该轴又带动着轮盘绕两轴承中心的连线旋转，这种复合运动的总称为涡动。
14. 自转与公转（进动）轮盘绕轴旋转称为自转；挠曲的轴线绕轴承连线旋转称为公转或进动。
15. 转子的同步正涡动与同步反涡动自转角速度与进动角速度大小与转向均相同的涡动称为同步正涡动；自转角速度与进动角速度大小相等，但转向相反的涡动称为同步反涡动； 16. 转子的协调正进动与协调反进动自转角速度与进动角速度大小与转向均相同的涡动称为同步正涡动，对应的进动称为协调正进动；自转角速度与进动角速度大小相等，但转向相反的涡动称为同步反涡动，对应的进动称为协调反进动。
17. 持久条件疲劳极限规定一个足够的循环次数L N ，以确定L N 下的“持久疲劳极限”，称为“持久条件疲劳极限”。
18. 陀螺力矩在实际转子中，由于设计上的要求，轮盘往往不一定安装在轴的中央，或者相对于两支点不对称，轮盘的运动便不再仅仅作自转与横向的平面运动，而是还要产生摆动，使得它的各部分质量在运动中产生的惯性力形成了一个使轮盘不断发生偏转的力矩，这种力矩称为陀螺力矩。
19. 压气机叶片的安全系数压气机叶片的安全系数是叶片材料的许用应力与计算得到的最大总应力之比。
)5.3~0.2(max==s s s n n 一般总，σσ20. 动波振动时，两个余弦波的节线（波形）以大小相等，方向相反的角速度在盘上旋转，波形随时间变化，故称为“动波”。
21. 过载系数发动机振动时的最大加速度与重力加速度之比为过载系数K ，用来衡量发动机的振动水平。
gy K 20ω=。
二、 基本问题1. 航空发动机工作叶片受到哪些负荷？气动负荷；振动负荷；热负荷；离心力负荷。
2. 实际叶片的振动有哪四种类型，其中哪两种危险性最大？①尾迹引起的强迫振动；②颤振；③旋转失速；④随机振动。
其中①②两项危险性最大。
3. 对于等截面转子叶片的弯曲振动，其边界条件是什么？（叶片长为l ）0,0,000===dxdy y x )0(0),0(0,303202=====dx y d Q dx y d M l x[注：对于转子叶片，可看作为一端固定，另一端自由的悬臂梁。
]4. 对于等截面静子叶片的弯曲振动，其边界条件是什么？（叶片长为l ）)0(0,0,02020====dx y d M y x )0(0,0,2020====dxy d M y l x[注：对于静子叶片的某些构造，可看作两端铰接的简直梁。
]5. 风扇叶片叶身凸台的作用是什么？为了避免发生危险的共振或颤震，叶身中部常常带一个减振凸台。
用以增加刚性，改变叶片的固有频率，降低叶片根部的弯曲扭转应力，还可起阻尼减振作用。
6. 在有的涡轮叶片上采用叶冠构造，其作用是什么？叶冠的作用：①可减少径向漏气而提高涡轮效率；②可抑制振动。
7. 压气机转子设计应遵循哪些基本原则？体积小；重量轻；结构简单；工艺性好；保证可靠传动，良好的定心和平衡；具有足够的刚性。
8. 发动机转子轴向力减荷有哪三项措施？并选其中一项说明减荷为何不影响发动机的推力。
①将压气机转子与涡轮转子轴向联结，抵消一部分向前的轴向力； ②压气机后卸荷腔通大气； ③压气机前卸荷腔通高压气体。
以②为例，压气机后卸荷腔通大气后，腔内压力大为降低，转子所受向前的力大为降低，但压气机静子向后的力也减少了同样大小，而发动机推力是发动机各部分所受气体力的轴向合力，所以推力不变。
9. 叶片颤振的必要条件是什么？说明颤振与共振的区别。
必要条件：相对攻角足够大；相对流速足够大。
区别：①颤振是自激振动，共振是它激振动；②颤振极少有高阶振型，共振可能有高阶振型。
10. 排除颤振故障方法有哪些？①改善气流情况；②增加阻尼；③改变叶型设计参数；④采用错频叶片转子。
11. 疲劳破坏有哪些基本特征？①交变应力小于b 下可能破坏（小应力特征）；②脆断特征；③累积损伤特征；④局部特征；⑤宏观和微观特征。
12. 何谓动刚度，动刚度与那些因素有关？动刚度是系统内一点上的简谐力和由该力产生的在作用方向上的位移的比值（激振力幅与强迫振动振幅之比）。
动刚度不仅取决于系统的结构、力的作用点，而且还与激振力的频率有关。
13. 说明疲劳损伤的理论要点。
①疲劳损伤是累积的结果，且满足线性叠加原理；②循环比定义为N /n i ，其中i n 为加载循环次数，N 为疲劳寿命； ③单级加载时，循环比=1，即出现破坏；④多级加载时，总损伤等于各循环比总和，∑==ni iNn 11时破坏。
14. 排除叶片共振故障应从哪几个方面考虑？举例说明各方面的具体措施。
①改变激振力频率和降低激振力，具体措施如改变静子叶片数和采用斜装叶片； ②改变叶片固有频率，如叶片修缘，改变叶片安装方式； ③增大阻尼，如减振凸台，带冠叶片。
15. 轮盘有几种振动形式，各举例画出一个振型图。
三种形式：伞形、扇形和复合型。
16. 什么是等温度盘，其温度条件是什么？轮盘的温度沿径向不变称为等温度盘，即0t t =。
17. 什么是等强度盘，为什么采用等强度盘，其温度条件是什么？通过合理设计，使全盘中各处的径向和周向应力都各等于某一常数，则盘的重量应是最轻，这就是所谓的“等强度盘”。
目的是使轮盘材料充分被利用，以减轻轮盘重量。
温度条件：C r ln B t += 18. 涡轮部件冷却的目的是什么？①提高涡轮前燃气温度，以提高发动机的性能；②在涡轮前燃气温度给定的条件下，降低零件工作温度到允许的范围内，以保证这些零件有必要的机械强度；③使零件内温度分布均匀，以减小热应力；④提高零件工作表面的耐腐蚀性，如果将零件与燃气流隔开，可以避免对零件工作表面的侵蚀；⑤有可能采用廉价的耐热材料。
19. 气冷式涡轮转子叶片的温度分布规律及危险截面位置是什么？20. 涡轮盘盘缘处的热应力在发动机工作中的变化规律是什么？涡轮转子链接的基本要求是什么？21. 在发动机转子叶片进行强度计算时，计算点是如何选取的？在对转子叶片进行强度计算时，选取下列几种情况作为计算点：①发动机设计点（即地面试车状态，max ,0,0n n V H ===），应作为基本计算点； ②低温低空高速飞行状态，这时发动机空气流量最大，取max max ,,0n n V V H ===，K t 233=进行计算；③高空低速飞行状态，这时发动机空气流量最小，取max min max ,,n n V V H H ===，H t t =进行计算。
22. 画出等温空心等厚盘与等温实心等厚盘在无外载情况下的应力分布曲线，分析中心开孔对盘上应力分布的影响。
等温等厚空心盘与实心盘比较，中心孔为无限小（即针孔）时，盘中心处的周向应力是实心盘中心应力的两倍；盘中心开孔总使应力水平加大，并且孔边应力为最大，但随着中心孔经的增大，轮盘应力分布反而趋于均匀。
23. 写出转子叶片叶根和叶尖处的边界条件，并画出等截面转子叶片1~3阶弯曲振型图。
,0,000===dxdyy x)0(0),0(0,303202=====dxy d Q dx y d M l x24. 列出无重轴段的传递矩阵。
⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆∆∆∆1001002)(106)(2)(1232i i i i i i i i i i l EJ l EJ l EJ l EJ l l 25. 列出通过点质量时站的传递矩阵。
⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡Ω1000100001000012i m 26. 绘出转子作同步正涡动和同步反涡动时轴上纤维受力情况图。
27. 分析航空发动机整机振动的主要激振源。
一类是与转速有关的规律性振源，有转子不平衡力引起的激振力，传动齿轮、叶栅尾流引起的激振力；一类是与转速无关的非规律性振源，有压气机喘振，振荡燃烧等。
三、 分析与计算1. 有一个半径为a r ，温度为0t 的等温实心等厚盘，已知外缘a r 处的径向应力为a σ，根据以下公式推导出此轮盘的r σ和θσ的计算公式，并绘图说明。
tE trdr r EAr r K K trdr rE Ar r K K r r r rr αανσανσθ-++-+=-+--=⎰⎰00222212222183183[参见《航空发动机强度计算》p32。
]2. 有一叶片高度为l ，沿y 轴正方向受到大小沿叶高不变的气体力y p (单位叶高受力)。
