殷 勍，易圣先

（中北大学 机械工程与自动化学院，山西 太原 030051）

0 引言

随着现代社会对于能源紧张问题的认识越来越深刻，以及我国节能减排战略的逐步推行，废气涡轮增压器以其自身增加功率和扭矩并减小排放的优势，在机动车上已得到越来越广泛的应用。如何设计出更稳定的废气涡轮增压器已成为各大汽车厂商追逐的技术目标。

增压器的核心是其转子系统，转子系统由废气涡轮、压气机叶轮、转子轴及轴承构成。发动机排气管排出的带有高能量的尾气推动涡轮旋转，进而通过转子轴带动叶轮旋转，将空滤带来的新鲜空气压缩后送入气缸之中，增大气缸中的空气密度，进而提高效率。由于废气涡轮增压器固有的迟滞效应，常常被人们诟病反应速度慢，故近年来对其叶轮叶片的性能改善成为了研究热点。叶轮尺寸、材料、角度等是影响废气涡轮增压器效率的重要因素。

在增压器叶片高速旋转时，常常会出现由于振动而导致叶片损坏的现象。究其原因是由于叶片较薄以及过度的前掠或后掠，使其重心偏离叶根截面中心，在高速旋转下产生的离心力和不均匀流场造成叶片升力变化，激发了叶片振动，当激振力的频率与叶片的固有频率相等或成整数倍时，叶片就会发生共振［1］，引起叶片损坏，甚至造成难以挽回的损失。因此，对涡轮增压器叶片进行模态特性研究，可为防止其产生共振及其下一步的优化设计打下较好的基础。……