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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。因此,對葉片的振動(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。為正確評估發(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)力測量試驗(yàn)分析轉(zhuǎn)子葉片的動(dòng)頻、動(dòng)應(yīng)力。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 硬件和測量軟件Signature Testing 解決了問題。為準(zhǔn)確測量葉片在高頻振動(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。
葉片振動(dòng)
腐蝕系數(shù),KZ為表面系數(shù),Kd為尺寸系數(shù),這些是對耐振強(qiáng)度的修正系數(shù);K3為有效應(yīng)力集中系數(shù),K.為通道系數(shù),K。因此,有必要在葉片的設(shè)計(jì)過程中建立合適的有限元模型并進(jìn)行振動(dòng)固有特性分析和響應(yīng)分析。為流場不均勻系數(shù),K,為成組形響系數(shù),這些是對蒸汽彎應(yīng)力的修正系數(shù)。100200即0月傭日閱日加700翻〕200100。節(jié)雜振動(dòng)而難以分開,按其各種振型固有振動(dòng)頻率從低到離依次排列稱為一階、二階、三階、……振型。對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。其頻譜和振型比其他型式葉片組的復(fù)雜。葉片和葉片組的振型很多,在設(shè)計(jì)時(shí)不必對所有的振型加以校核。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明,只有A。、B。、zA。、A、型是危險(xiǎn)的,一般情況下,都必須調(diào)開共振,只有當(dāng)葉片的蒸汽彎應(yīng)力較小時(shí)才允許在共振下運(yùn)行。靜級(jí)率和動(dòng)頗率分別指葉片在靜止和運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的固有振動(dòng)頻率。
風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)是整個(gè)發(fā)電機(jī)組的核心,直接影響著整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的性能。槳葉的材料要求強(qiáng)度高、重量輕,目前多用玻璃鋼或其它復(fù)合材料(如碳纖維)來制造。由于風(fēng)電機(jī)組葉片受到陣風(fēng)推力產(chǎn)生的軸向方向上的載荷巨大,風(fēng)速的微小變化就會(huì)引起軸向力較大的變化,引起葉片在軸向方向上振動(dòng),所以設(shè)計(jì)合理的控制系統(tǒng)對葉片進(jìn)行降載減振將降低葉片,輪轂以及其他相關(guān)部件載荷,對風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行壽命起著至關(guān)重要的作用?,F(xiàn)有風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)通過設(shè)置變槳機(jī)構(gòu),在風(fēng)速過大的時(shí)候,變換槳葉角度來改變?nèi)~片處的空氣入流角,減小葉片受到的軸向載荷,但是變槳?jiǎng)幼魉枰呐ぞ鼐薮?,同時(shí)葉片本身具有較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,作為變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)的低速大扭矩電機(jī)的響應(yīng)時(shí)間延遲較大,不能及時(shí)的進(jìn)行變槳?jiǎng)幼鳎瑢?dǎo)致葉片軸向方向上振動(dòng)過大,載荷過高,無法達(dá)到葉片所能承受的范圍,影響葉片以及整個(gè)機(jī)組的性能和壽命,導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組維護(hù)成本巨大。