葉片振動(dòng)形式：

軸流式壓氣機(jī)和渦輪轉(zhuǎn)子的工作葉片可被視為是一個(gè)彈性體的懸臂梁，北京葉片，它具有多種的振動(dòng)形式，并且每種振動(dòng)形式對(duì)應(yīng)著一個(gè)自然振動(dòng)頻率。試驗(yàn)表明，只有其中的低階共振才危險(xiǎn)，葉片健康測(cè)量系統(tǒng)，因?yàn)樵谙嗤募ふ窳ψ饔孟?，低頻共振時(shí)葉片的振幅較大，節(jié)線處受到的交變應(yīng)力也很大，葉片容易因疲勞而斷裂。尤其是當(dāng)激振力較大，發(fā)生大振幅的振動(dòng)時(shí)，葉片的變形會(huì)超過材料的彈性極限，因而由塑性變形（或彈塑性區(qū)域）所引起的葉片內(nèi)部殘余應(yīng)力的不斷作用會(huì)使得葉片迅速折斷。

葉片振動(dòng)參數(shù)的測(cè)量方法取決于振動(dòng)的類型。

對(duì)異步共振由于葉片的振動(dòng)頻率不是旋轉(zhuǎn)速度的整數(shù)倍，因此對(duì)同一個(gè)葉片在每一轉(zhuǎn)中的振幅均不一樣，只需要1至2個(gè)傳感器即可測(cè)出葉片的振幅序列，再通過FFT變換求出頻率。另外由于非接觸式葉片振動(dòng)測(cè)量中振動(dòng)信號(hào)的采集是采用的跳躍采樣方式，葉尖振幅測(cè)量系統(tǒng)，得到的是一組非等距的離散信號(hào)，常規(guī)的信號(hào)處理方法無法使用，為此還可用修改后的Prony譜估計(jì)方法得到信號(hào)的幅頻和相位信息。

在總結(jié)前人對(duì)葉片固有特性和振動(dòng)響應(yīng)分析方法的基礎(chǔ)上，采用解析法和有限元方法相結(jié)合，準(zhǔn)確預(yù)估和分析葉片固有特性，采用CFD應(yīng)用軟件FLUENT對(duì)葉片進(jìn)行三維流場(chǎng)的模擬，在此基礎(chǔ)上對(duì)葉片進(jìn)行振動(dòng)響應(yīng)分析。本文的主要研究?jī)?nèi)容大致可以歸為以下幾個(gè)方面：(1)研究葉片振動(dòng)的解析計(jì)算方法，在葉片扭向角不大的情況下，通過建立一些假設(shè)將葉片視為變截面梁，利用經(jīng)典的梁彎曲和梁扭轉(zhuǎn)理論計(jì)算葉片的振型和自振頻率。(2)采用ANSYS有限元軟件，對(duì)葉片進(jìn)行固有模態(tài)分析和帶有預(yù)應(yīng)力情況下的模態(tài)分析，并對(duì)兩種情況下的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，其中考慮了轉(zhuǎn)速不同時(shí)的離心力對(duì)葉片固有特性的影響，并繪制Campbell圖。(3)采用FLUENT對(duì)葉片作流場(chǎng)分析，分析了葉片流場(chǎng)速度、壓力等沿葉片徑向分布情況，并研究了不同轉(zhuǎn)速對(duì)葉片流場(chǎng)速度、壓力的影響。(4)基于葉片流場(chǎng)分析的結(jié)果，葉片故障測(cè)量系統(tǒng)，應(yīng)用ANSYS軟件，對(duì)考慮S1、S2氣動(dòng)加載和集中載荷加載三種情況下的葉片振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算和分析。本文對(duì)葉片固有特性和振動(dòng)響應(yīng)分析方法研究實(shí)現(xiàn)了葉片振動(dòng)解析法和考慮S1、S2氣動(dòng)加載、集中載荷加載振動(dòng)響應(yīng)的計(jì)算，對(duì)葉片的初期設(shè)計(jì)有重要的意義。

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