轉(zhuǎn)子葉片的振動(dòng)特性將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能及發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和壽命。為正確評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)的的可靠性和壽命，需要進(jìn)行動(dòng)頻、動(dòng)應(yīng)力測(cè)量試驗(yàn)分析轉(zhuǎn)子葉片的動(dòng)頻、動(dòng)應(yīng)力。鐵塔高度視地面障礙物對(duì)風(fēng)速影響的情況，以及風(fēng)輪的直徑大小而定，一般在6-20米范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)子葉片工作環(huán)境惡劣：高轉(zhuǎn)速（12000 轉(zhuǎn)/分）、大交變應(yīng)力（頻率：8000Hz，應(yīng)力水平：400MPa）,給數(shù)據(jù)采集和分析提出了很高的要求，LMS-SCADSⅢ316 硬件和測(cè)量軟件Signature Testing 解決了問(wèn)題。為準(zhǔn)確測(cè)量葉片在高頻振動(dòng)下的應(yīng)力，為設(shè)計(jì)提供可靠性數(shù)據(jù)有著重要意義。

渦輪工作葉片的振動(dòng)特性分析

本例以分析渦輪葉片的固有振動(dòng)特性為主，忽略阻尼的作用，故為對(duì)無(wú)阻尼自由振動(dòng)系統(tǒng)的分析研究。

渦輪工作葉片是燃?xì)廨啓C(jī)中重要的零部件之一，在高溫高壓下，承受離心力和氣動(dòng)力,以及振動(dòng)、腐蝕、氧化等作用，工作環(huán)境十分惡劣，因此葉片故障時(shí)有發(fā)生，約占燃?xì)廨啓C(jī)事故的40％以上 ，造成的損失也往往占燃?xì)廨啓C(jī)事故損失的一半左右。從這個(gè)意義上說(shuō)，一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)性能的好壞取決于葉片設(shè)計(jì)的合理與否。目前，通過(guò)加長(zhǎng)葉片(增大流通面積)，和提高機(jī)組轉(zhuǎn)速(增大葉片承受能力)來(lái)滿足發(fā)電及各種動(dòng)力裝置容量的急速擴(kuò)大，是可行且普遍的方法。BVMS可用于旋轉(zhuǎn)葉片同步、異步振動(dòng)監(jiān)測(cè)，也可用于FOD、HCF、LCF、葉片裂紋、轉(zhuǎn)子喘振顫振等轉(zhuǎn)子監(jiān)測(cè)和故障分析。這不僅導(dǎo)致葉片的工作應(yīng)力增大，更為重要的是，還會(huì)導(dǎo)致葉片在其工作轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)發(fā)生共振從而產(chǎn)生故障，高周疲勞的可靠性也因而降低。因此，對(duì)葉片的振動(dòng)特性進(jìn)行分析研究，以確保其在發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)不發(fā)生共振并提高其高周疲勞的可靠性是非常重要的。研究葉片固有振動(dòng)特性以排除葉片故障，提高可靠性，一直是燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用中十分關(guān)注的問(wèn)題。

風(fēng)電機(jī)組的葉片上安裝振動(dòng)加速度傳感器。由于風(fēng)速變化而引起葉片在軸向方向上產(chǎn)生振動(dòng)，該振動(dòng)加速度傳感器能夠?qū)θ~片振動(dòng)的加速度數(shù)值進(jìn)行采集測(cè)量，反應(yīng)葉片振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。由于風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙工作受到風(fēng)速流動(dòng)的推力和壓力，以及溫度變化等方面的影響，應(yīng)采取工作頻率范圍較寬、堅(jiān)固耐用以及受到外界干擾較小的傳感器。由于風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙工作受到風(fēng)速流動(dòng)的推力和壓力，以及溫度變化等方面的影響，應(yīng)采取工作頻率范圍較寬、堅(jiān)固耐用以及受到外界干擾較小的傳感器。本風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)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(chǎn)生電荷信號(hào)無(wú)需外界電源、抗干擾能力強(qiáng)、對(duì)工作環(huán)境不敏感的特點(diǎn)，利用彈簧質(zhì)量系統(tǒng)原理，在傳感器芯體質(zhì)量受到振動(dòng)加速度作用后產(chǎn)生一個(gè)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(hào)，完成對(duì)塔筒前后加速度的測(cè)量。

葉片固有頻率測(cè)試分析已成為葉片檢驗(yàn)程序中必不可少的環(huán)節(jié)之一。測(cè)試方法多采用頻譜分析法，即給葉片一個(gè)初始位移(或力)激勵(lì)，使其產(chǎn)生衰減振動(dòng)，通過(guò)測(cè)量葉片的位移響應(yīng)并對(duì)其進(jìn)行頻譜分析，即得到被測(cè)葉片的固有頻率。對(duì)整圈連接葉片組也與葉輪振動(dòng)一樣，存在一系列不同節(jié)徑數(shù)m的振型，全周共有Zm只葉片不參與振動(dòng)，其余葉片在節(jié)徑兩側(cè)振動(dòng)，相位相反。測(cè)試設(shè)備主要包括位移傳感器、數(shù)據(jù)采ji器和頻譜分析軟件?，F(xiàn)有的測(cè)試系統(tǒng)沒(méi)有充分考慮葉片頻率測(cè)試分析的特殊性，不構(gòu)成一個(gè)完整的專用測(cè)試分析系統(tǒng)。