旋转叶片振动性能参数测试技术研究

【摘要】： 旋转机械是全球各行各业常见的一种关键设备,是我国国民经济和国防事业中广泛应用的重要装置。旋转叶片的振动性能直接影响旋转机械的安全性和可靠性,因叶片振动超标引起的各种旋转机械故障已经层出不穷。随着旋转叶片振动故障诊断技术不断发展,各种叶片振动的测量测试方法受到广泛研究。本文基于叶尖定时(BTT)原理对旋转叶片振动性能参数测试技术进行了深入研究,设计并完成叶片振动性能的测试实验,取得良好的实验结果。 主要内容如下: 1、通过振动理论计算出叶片各阶振型下的固有频率并建立了叶片振动模型,分析了叶片的幅频响应和相频响应,讨论了叶片测振的速矢端迹法理论,为实验开展奠定基础。 2、对叶片的固有频率、模态、谐波响应等动态性能做了计算机仿真分析,从而预测实际叶片的振动形态并估计出叶片振动参数。 3、根据气体激振的特点,建立叶片激振力模型,分析了激振力的频谱特征并做了计算机仿真,为叶片各阶共振强度的对比分析提供理论依据。 4、设计了叶片切向弯曲振动和扭振的测试方案,论述了获取叶片振动固有频率的速矢端迹法及最大共振幅度的获取方法。 5、在叶片振动性能参数测试实验中,通过对振动数据进行平滑去噪处理,采用LM法对数据进行非线性曲线拟合,准确获取了叶片振动的确切参数,结果可信度高。从而验证了测试方法的有效性并绘制出叶片振动的坎贝尔图,为叶片动态性能的评价提供了可靠依据。