轴流叶片非接触式模态特性测试系统的开发与研究
2017-06-21宁宝奇李朝峰杨树华孟继纲李凯华
航空发动机 2017年6期
宁宝奇 ,李朝峰 ,杨树华 ,孟继纲 ,李凯华
(1.东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110819;2.大连理工大学能源与动力学院,大连116024;3.沈阳鼓风机集团股份有限公司,沈阳110819)
0 引言
轴流叶片是旋转压气做功类设备的核心零部件,其模态特性分析一直是研究人员所关注的重点[1-2],而叶片数值模型仿真结果的准确性离不开测试实验的佐证。在工程应用中,研究人员采用各种模态测试方法测试结构的振动模态来验证结构设计的正确性[3-6]。以往的叶片模态测试大多采用锤击的方法进行,其振动信号的衰减特性会导致高频处的测试不准确甚至无法测到。随着叶片结构轻量化和动力性能需求的提升,结构的中高频动响应越来越突出。如果能在结构设计阶段对动态响应进行预示,并根据预示结果进行结构优化,则能够从本质上解决高周疲劳的问题,因此对叶片在高频激励下的响应测试变得越来越重要。对于轴流转子叶片的模态测试,目前国内外普遍采用的是锤击法。该方法自20世纪80年代就已经成为频域法测试叶片动态特性的主要途径[7-8]。与锤击法相比,时域共振法理论上可以真实地反映出结构在不同激振频率下的响应,由于该方法的测试频率范围宽,可识别的模态信息丰富,因此具有十分明显的优越性。当前的虚拟仪器技术的发展使得实现持续扫频及非接触激励的控制变为可能。因此轴流叶片的时域共振测试具备一定的工程和理论意义。……
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