解梦涛，张强波，张霞妹

（中国飞行试验研究院发动机所 西安，710089）

引言

转子不平衡测量分析的精准度与稳定性是其现场动平衡的关键所在［1‐2］，然而对于航空发动机等复杂转子机械的现场动平衡中，通常会由于其空间、环境温度及使用条件等因素的限制难以加装专业动平衡系统及其所需要的振动与转速传感器等测量仪器，而需要借助其自带的振动传感器、转速传感器采集数据，计算出转子不平衡量及动平衡方案。为实现这一目的，笔者建立了基于全相位FFT 的不平衡测量方法与计算模型。

全相位FFT 是在FFT 的基础上发展而来，具备“相位不变形”特点，也可更好地抑制旁谱泄漏，可大幅度地提高幅值及相位计算精度［3‐4］。文献［5］研究表明，在工程中常用的等时采样模式下计算不平衡相位时，全相位FFT 分析方法明显优于互功率法与跟踪滤波法。

首先，建立了基于全相位FFT 的转子不平衡量计算模型，数值仿真结果表明，该模型可准确地计算出模拟信号中各振动分频的振动与幅值；其次，在地面转子试验器上搭建了不平衡测试系统对不平衡测试计算方法进行验证；最后，根据影响系数动平衡法对地面转子试验器进行动平衡操作。结果表明，单次配平后转子最大不平衡振动可下降77.3%，验证了该计算模型的有效性与精度。

1 基于全相位FFT 的不平衡分析

1.1 计算及测量原理

全相位FFT 的实现是在传统的FFT 频谱分析之前增加“全相位预处理”步骤，即在振动数据序列中截取（2N-1）位数据通过卷积窗Wc转换为N位数据，再进行FFT 分析。……