吉世伟， 孙亚非

（1.南京圣威惠众机电技术有限公司， 南京 210001； 2.上海空间推进研究所， 上海 200433）

引言

汽轮机末级长叶片是大功率汽轮机的关键部件之一，其在工作中承受着离心载荷及气动载荷，其振动特性是汽轮机可靠运行的关键因素。随着叶轮机械向高参数、高性能、高可靠性方向发展，使汽轮机叶片承受比以往更大的汽流力、离心力和工作温度，对叶片的安全性和可靠性提出了愈来愈高的要求。

汽轮机末级叶片通常采用拉金、围带等减振结构，其阻尼减振特性是设计阶段必须考虑的问题[1]。在汽轮机叶片故障中，大部分是由于振动疲劳造成叶片失效所致[2]。为了解决叶片的因振动较大而出现的问题，研究设计人员提出了多种减振和降低叶片动应力的方法。其中给叶片增加阻尼结构（如阻尼拉金、阻尼凸肩或阻尼围带等）[3]，通过干摩擦减小叶片振动应力是较新型也是较有效的方法。

本文基于瞬态动力学对汽轮机长叶片阻尼减振特性进行研究。

1 叶片围带阻尼减振特性的研究

对于汽轮机叶片有四种阻尼产生作用：材料阻尼、气动阻尼、冲击阻尼和摩擦阻尼（结构阻尼）。由于大阻尼材料成本高，性能和寿命随着运行工况变化会产生衰减，所以通过增加材料阻尼改变叶片振动特性是很困难的。气动阻尼随叶片叶型、进气攻角、运行状态变化会产生不同的影响，无法保证始终产生正向阻尼。叶片振动时还存在着撞击阻尼，通常称之为冲击阻尼。……