善测-叶片振动测量

高速旋转叶片振动测量是现代工业亟待解决的难题，因此准确地测量叶片实际振动的频率和振幅成为一个重要研究领域。本文介绍了目前测量叶片振动行之有效的方法——叶端定时测量法，对叶片振动测量的叶端定时传感器进行了设计研究和试验，并建立了叶片振动测量系统，成功的实现了对叶片振动参数的测量。

发动机涡轮叶片既指装有动叶的---，是冲动式汽轮机转子的组成部分，测试叶片的谐振频率及频响特性是叶片测试的关键。叶片的重量很轻，厚度很薄，面积也不是太大，不能使用传统的接触式测量方式，需使用---的非接触式激光测振方式，测试叶轮的谐振频率及频响。

在总结前人对叶片固有特性和振动响应分析方法的基础上，采用解析法和有限元方法相结合，准确预估和分析叶片固有特性，采用cfd应用软件fluent对叶片进行三维流场的模拟，在此基础上对叶片进行振动响应分析。本文的主要研究内容大致可以归为以下几个方面：(1)研究叶片振动的解析计算方法，在叶片扭向角不大的情况下，通过建立一些假设将叶片视为变截面梁，叶片振动测量，利用---的梁弯曲和梁扭转理论计算叶片的振型和自振频率。(2)采用ansys有限元软件，对叶片进行固有模态分析和带有预应力情况下的模态分析，并对两种情况下的结果进行了对比，其---虑了转速不同时的离心力对叶片固有特性的影响，并绘制campbell图。(3)采用fluent对叶片作流场分析，分析了叶片流场速度、压力等沿叶片径向分布情况，并研究了不同转速对叶片流场速度、压力的影响。(4)基于叶片流场分析的结果，应用ansys软件，对考虑s1、s2气动加载和集中载荷加载三种情况下的叶片振动响应进行了计算和分析。本文对叶片固有特性和振动响应分析方法研究实现了叶片振动解析法和考虑s1、s2气动加载、集中载荷加载振动响应的计算，对叶片的初期设计有重要的意义。