当前位置: 马达 >> 马达市场 >> 航空发动机结构动力学及其应用通识课课
北京航空航天大学
能源与动力工程学院
周少伟
一门学科的建立不是一蹴而就的,而是无数前人智慧的结晶,“转子动力学”也是如此。在第一节课上,劳林健同学从古希腊时期逻辑学和数学的探索讲起,为我们展示了经典力学理论体系是如何从无到有,在牛顿等人的努力下一步步建立和完善。经典力学的建立不是靠牛顿的灵光乍现,而是建立在数学、力学、天文学等学科的发展之上。
几何学在理论力学和材料力学的使用,使得结构受力分析变得直观、明确,助力了工程力学的发展和应用。拉格朗日开创了分析力学,通过引入广义坐标,使得复杂的结构系统之间的约束关系可以采用“无方向”的标量表示,并运用代数方法分析相应的力学特性。正因如此,拉格朗日可以说,“自己的分析力学书中找不到任何插图”,可见,拉格朗日对代数分析和运算在力学中的应用,达到了炉火纯青的地步,使得经典力学跳出了几何学的框架,这也是分析力学被誉为“近代工业的力学”的原因。
年,开尔文在演讲中提到,物理学阳光灿烂的天空中漂浮着两朵小乌云。正是这两朵乌云颠覆了看似坚不可摧的物理学大厦,导致了相对论和量子力学的诞生。
年,洪老师在讲到航空发动机转子动力学时,从爱因斯坦的时空观和场的性质讲起,结合航空发动机转子的工作原理阐释了动量定理和动能定理。动量定理描述了力在时间维度的作用,动能定理则描述了力在空间维度的作用。在解决不同的物理问题时,动量定理和动能定理各有所长。正所谓大道至简,看似简单的物理方程,可以描述成千上万的物理问题。这就是基础科学的魅力和魔力,面对不同的研究对象,可以从基础理论出发,应用同一个公式,从不同的角度解决不同的问题。
在今后的学习中,我应该注重基础理论、基本概念的理解和把握,以简驭繁,构建自己知识体系,培养具有特色的研究道路。
在第二次课的学习中,黄睿同学分析了地球的动力学特性。在此之中,我对自转、公转、进动、章动等概念有了初步的了解。地球作为一个组成介质复杂的结构体,对其分析之前需要做一定简化。化繁为简,是求解实际物理问题的关键。之后,闫琦学长为我们介绍了转子动力学的基本概念。转子动力学是脱胎于工程实际应用的一门学科,它源于人们对旋转机械振动问题的研究。临界转速概念的提出,使人们认识到,位于临界转速两侧的转子的运动状态是截然不同的。对于复杂的航空发动机转子系统,我们也可以将其运动过程及其动力学特性用简化的圆盘-转子系统进行分析。在动画演示中,我直观感受到转子自动定心和主惯性轴矫正的运动过程,理解了转子在随转速升高的过程中,轮盘形心会偏离旋转中心位置,使转子两端约束的支反力增大。
“虽然转子在突破临界转速后具有自动定心的特性,但是,也许并非转速越高越好。。。。。。”
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