在總結前人對葉片固有特性和振動響應分析方法的基礎上，采用解析法和有限元方法相結合，準確預估和分析葉片固有特性，采用CFD應用軟件FLUENT對葉片進行三維流場的模擬，在此基礎上對葉片進行振動響應分析。本文的主要研究內容大致可以歸為以下幾個方面：(1)研究葉片振動的解析計算方法，在葉片扭向角不大的情況下，通過建立一些假設將葉片視為變截面梁，利用經典的梁彎曲和梁扭轉理論計算葉片的振型和自振頻率。(2)采用ANSYS有限元軟件，對葉片進行固有模態(tài)分析和帶有預應力情況下的模態(tài)分析，葉片振動測量設備，并對兩種情況下的結果進行了對比，其中考慮了轉速不同時的離心力對葉片固有特性的影響，并繪制Campbell圖。(3)采用FLUENT對葉片作流場分析，分析了葉片流場速度、壓力等沿葉片徑向分布情況，天津葉片振動測量，并研究了不同轉速對葉片流場速度、壓力的影響。(4)基于葉片流場分析的結果，葉片振動測量系統(tǒng)，應用ANSYS軟件，對考慮S1、S2氣動加載和集中載荷加載三種情況下的葉片振動響應進行了計算和分析。本文對葉片固有特性和振動響應分析方法研究實現(xiàn)了葉片振動解析法和考慮S1、S2氣動加載、集中載荷加載振動響應的計算，對葉片的初期設計有重要的意義。

葉片處于共振狀態(tài)下工作是十分危險的。共振時葉片的振幅急劇增大，可使葉片產生撓曲或者因疲勞而斷裂。發(fā)動機工作時如個別葉片折斷，其碎片會損壞相鄰的葉片，或被氣流沖向后方，將后面各級的葉片或其他零件打壞，造成嚴重的事故。此外，葉片振斷后，還會破壞轉子的平衡，引起發(fā)動機產生劇烈的振動等，危害十分嚴重。

有的葉片自葉尖斷裂，原因多是由于高頻共振所致。有的在葉片中部斷裂，根據分析，這種故障產生的過程大致如下：在葉片的排氣邊緣外表面，由于振動首先產生裂紋，繼續(xù)振動后材料逐漸疲勞，裂紋向內并向前端延伸，造成裂口逐漸增大。

風電機組的葉片上安裝振動加速度傳感器。由于風速變化而引起葉片在軸向方向上產生振動，該振動加速度傳感器能夠對葉片振動的加速度數值進行采集測量，反應葉片振動的運動性質。由于風電機組的機艙工作受到風速流動的推力和壓力，以及溫度變化等方面的影響，應采取工作頻率范圍較寬、堅固耐用以及受到外界干擾較小的傳感器。本風電機組振動液壓控制系統(tǒng)采用壓電式加速度傳感器，它具有壓電材料受力產生電荷信號無需外界電源、抗干擾能力強、對工作環(huán)境不敏感的特點，利用彈簧質量系統(tǒng)原理，綿陽葉片振動測量，在傳感器芯體質量受到振動加速度作用后產生一個與該加速度成正比的力，傳感器的壓電材料受此力作用后在其表面上形成與這一力成正比的電荷信號，完成對塔筒前后加速度的測量。

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