裂纹参数变化对叶片低阶弯曲振动特性的影响

• 作者: 张玉波 徐滨士 王海斗 范博楠 赵杨
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 裂纹分布 裂纹深度 叶片 共振 弯曲振动 高周疲劳
• 年，卷（期）: 2015,（9）
• 所属期刊栏目: 表面失效及防护 Surface Failure and Protection
• 页码范围: 96-101
• 页数: 6页
• 分类号: TB301|O327
• 字数: 2914字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.09.016

摘要

目的：研究叶盘叶片进气及出气边萌生的横向贯穿型裂纹的分布位置及深度变化对叶片一阶弯曲振动特性的影响。方法根据叶片尺寸及工况建模,得到正常叶片在静止及不同旋转速度下的一阶振动频率,并进行拟合。在正常叶片模型的基础上,通过布尔运算建立裂纹模型,研究横向贯穿型裂纹在不同分布位置及不同深度下对一阶弯曲振动频率的影响,并进行拟合。针对裂纹深度变化采集的定时信号通过DFT变换,得到正常及含有不同深度裂纹叶片的一阶频率,对建模结论进行验证。结果一阶弯曲振动频率先减小后增大,在距离叶根4.23 mm时为最小值801.16 Hz；当裂纹距叶根的距离大于35 mm时,振动频率先接近后大于正常叶片,振幅先接近后小于正常叶片,最终将35 mm设定为位置的阈值；裂纹深度的增加使振动频率单调减小,且速率不断增大。采集的信号经DFT变换得到的一阶弯曲振动频率与建模结果的误差分别为1.9%,2.0%,1.5%,0.6%。结论当叶片进气或出气边位置阈值内出现裂纹萌生及扩展时,一阶弯曲振动频率会小于正常值,此时叶片的一阶弯曲共振区域会增大,需要对旋转机械进行严格的工况监测,同时裂纹深度的增加可提高叶尖定时监测的准确性。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐滨士	装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室	584	10713	46.0	73.0
2	王海斗	装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室	158	1753	23.0	29.0
3	范博楠	装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室	5	16	2.0	4.0
4	张玉波	装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室	7	49	3.0	7.0
5	赵杨	装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室	1	2	1.0	1.0