叶片振动-善测科技

叶片是航空发动机的主要零件之一，其结构强度直接影响到发动机的工作效率和运行可靠性。叶片的工作环境比较恶劣，除了承受高速旋转的气动力、离心力和振动负荷外，还要受到热应力的作用，很容易发生故障。以航空发动机为例，据统计振动故障率占发动机中总故障率的60%以上，而叶片振动故障率又占振动故障率的70%以上。因此，有必要在叶片的设计过程中建立合适的有限元模型并进行振动固有特性分析和响应分析。本文针对叶片固有特性和振动响应的分析方法进行研究。首先对叶片固有特性分析方法和振动响应分析方法进行了综合性评述。

非接触式旋转叶片振动测量技术是采用叶端定时测量的方法对叶片振动进行测量。将两个或多个叶端定时传感器沿径向安装在旋转机械相对静止的壳体上，利用传感器感受在它前面通过的旋转叶片所产生的脉冲信号。如果叶片不发生振动，可根据每个叶片在转子上的角度和转子的旋转速度计算出叶片到达传感器的时间。但实际上叶片是振动的，叶片振动，所以叶片的端部相对于转动方向将会向前或向后偏移，使得到达传感器的实际时间与假设叶片不振动时到达传感器的时间不相等，即脉冲到达时间发生改变，产生一个时间差Δt，对该信号序列{Δt}进行分析处理，即可得到叶片振动信息。

高速旋转叶片振动实时监测技术是电力工业、能源工业、航空、航运业亟待解决的难题，传统的接触式测量方法很难做到同时监测同级所有叶片的振动情况，因此人们一直在研究非接触式旋转叶片振动的测量新技术—叶端定时测量技术。它是一种利用旋转着的叶片在有振动与无振动时到达叶端传感器的时刻所存在的偏差来计算叶片振动振幅和频率的测量技术。随着激光技术和电子技术的发展，叶端定时测量技术在硬件技术上已完全成熟。但是在数据处理方法上还不够完善。成为阻碍叶端定时技术发展的重大障碍。