葉片振動歡迎來電【善測】

航空發(fā)動機葉片動頻和動應(yīng)力測量的主要特點是在高速旋轉(zhuǎn)下的測量。這些方法雖有明顯的減振作用,但效果有限,且其結(jié)構(gòu)固定,無法實現(xiàn)參數(shù)的調(diào)整。高速旋轉(zhuǎn)下測量一方面對傳感器（如應(yīng)變片）的安裝和防護，對連接電纜的安裝、焊接和防護等均提出了一些特殊的要求；另一方面對信號傳遞裝置（如引電器等）要求也較為苛刻；此外，由于航空發(fā)動機的整機振動激振源復(fù)雜，再加上噪聲，因此對其振動信號的分析處理需要采用多種方法進行反復(fù)研究比較，方可獲得比較理想的測試結(jié)果。

葉片振動特性是汽輪機葉片在設(shè)計和運行過程中關(guān)心的問題之一。葉片靜頻及應(yīng)力分布測量對轉(zhuǎn)子葉片先進行了振動試驗，分別測定了葉片前十階模態(tài)的頻率及振型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當激起同樣的葉尖振幅時，有幾種振型所需的激振力小，對這些振型重點測量。在葉片設(shè)計過程中，除了具備能準確預(yù)測葉片振動特性的方法外，還需要分析各因素對葉片振動特性的影響，以便進行振動特性的調(diào)整和各種設(shè)計方案的篩選。對電廠運行機組而言，由于葉片安裝條件和連接條件在運行過程中可能發(fā)生變化，因此確切地了解這些變化對葉片振動特性的影響對保證機組的安全運行有重要意義；同時對振動特性不良的葉片，在現(xiàn)場條件下如何有效地調(diào)整其振動特性，也具有較高的工程應(yīng)用價值。

在總結(jié)前人對葉片固有特性和振動響應(yīng)分析方法的基礎(chǔ)上,采用解析法和有限元方法相結(jié)合,準確預(yù)估和分析葉片固有特性,采用CFD應(yīng)用軟件FLUENT對葉片進行三維流場的模擬,在此基礎(chǔ)上對葉片進行振動響應(yīng)分析。（現(xiàn)在還有一些垂直風(fēng)輪，s型旋轉(zhuǎn)葉片等，其作用也與常規(guī)螺旋槳型葉片相同）由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速比較低，而且風(fēng)力的大小和方向經(jīng)常變化著，這又使轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定。本文的主要研究內(nèi)容大致可以歸為以下幾個方面：(1)研究葉片振動的解析計算方法,在葉片扭向角不大的情況下,通過建立一些假設(shè)將葉片視為變截面梁,利用經(jīng)典的梁彎曲和梁扭轉(zhuǎn)理論計算葉片的振型和自振頻率。(2)采用ANSYS有限元軟件,對葉片進行固有模態(tài)分析和帶有預(yù)應(yīng)力情況下的模態(tài)分析,并對兩種情況下的結(jié)果進行了對比,其中考慮了轉(zhuǎn)速不同時的離心力對葉片固有特性的影響,并繪制Campbell圖。(3)采用FLUENT對葉片作流場分析,分析了葉片流場速度、壓力等沿葉片徑向分布情況,并研究了不同轉(zhuǎn)速對葉片流場速度、壓力的影響。(4)基于葉片流場分析的結(jié)果,應(yīng)用ANSYS軟件,對考慮S1、S2氣動加載和集中載荷加載三種情況下的葉片振動響應(yīng)進行了計算和分析。本文對葉片固有特性和振動響應(yīng)分析方法研究實現(xiàn)了葉片振動解析法和考慮S1、S2氣動加載、集中載荷加載振動響應(yīng)的計算,對葉片的初期設(shè)計有重要的意義。