轉(zhuǎn)子葉片的振動特性將直接影響發(fā)動機(jī)性能及發(fā)動機(jī)的可靠性和壽命。為正確評估發(fā)動機(jī)的的可靠性和壽命，需要進(jìn)行動頻、動應(yīng)力測量試驗(yàn)分析轉(zhuǎn)子葉片的動頻、動應(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。葉片振動腐蝕系數(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)。為準(zhǔn)確測量葉片在高頻振動下的應(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特性分析

本例以分析渦輪葉片的固有振動特性為主，忽略阻尼的作用，故為對無阻尼自由振動系統(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，承受離心力和氣動力,以及振動、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，一臺燃?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，通過加長葉片(增大流通面積)，和提高機(jī)組轉(zhuǎn)速(增大葉片承受能力)來滿足發(fā)電及各種動力裝置容量的急速擴(kuò)大，是可行且普遍的方法。這不僅導(dǎo)致葉片的工作應(yīng)力增大，更為重要的是，還會導(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。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)速的微小變化就會引起軸向力較大的變化，引起葉片在軸向方向上振動，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。因此，對葉片的振動特性進(jìn)行分析研究，以確保其在發(fā)動機(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)注的問題。

葉片是航空發(fā)動機(jī)的主要零件之一,其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接影響到發(fā)動機(jī)的工作效率和運(yùn)行可靠性。葉片的工作環(huán)境比較惡劣,除了承受高速旋轉(zhuǎn)的氣動力、離心力和振動負(fù)荷外,還要受到熱應(yīng)力的作用,很容易發(fā)生故障。以航空發(fā)動機(jī)為例,據(jù)統(tǒng)計(jì)振動故障率占發(fā)動機(jī)中總故障率的60%以上,而葉片振動故障率又占振動故障率的70%以上。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)行振動固有特性分析和響應(yīng)分析。什么是風(fēng)力發(fā)電把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動能，這就是風(fēng)力發(fā)電。本文針對葉片固有特性和振動響應(yīng)的分析方法進(jìn)行研究。首先對葉片固有特性分析方法和振動響應(yīng)分析方法進(jìn)行了綜合性評述。