浅谈风扇叶片阻尼台型面检测的设计
阻尼影响下风电叶片模态问题研究
中国工程热物理学会流体机械学术会议论文编号：097032 阻尼影响下风电叶片模态问题研究石可重1毛火军1王建礼1,2刘磊1,2（1.中国科学院工程热物理研究所，北京 100190 2.中国科学院研究生院，北京 100049）(Tel*************,E-mail:*******************)摘要风力机叶片气动弹性分析中的一项重要内容是确定叶片结构在运行状态下的模态参数。
风力发电机组实际运行中，其叶片动力学特性受其结构及外界气动环境等因素导致的阻尼所影响。
准确获取叶片相关的阻尼数据，并将其引入到分析计算中，对于正确评价风电叶片动力特性，乃至整个机组的动力特性，都具有重要意义，是风电叶片基础研究与研发设计所关心的一个核心问题。
本文通过将叶片模态试验与数值计算相结合，研究叶片阻尼的试验确定方法，以及在数值计算中的应用，开展阻尼对风力叶片动力特性影响的研究。
关键词：气动弹性；阻尼；模态试验；数值计算0引言随着风力机叶片的不断加长，它的柔性特征越来越明显的表现出来，这就使得叶片气动弹性问题研究变得更为重要。
气动弹性力学研究的是结构与作用在其上的空气动力之间相互耦合而产生的各种动力学问题。
气动弹性问题的计算主要包括两个方面，一是作用在风力叶片上的气动力载荷；二是叶片在气动载荷作用下的结构响应。
气弹分析中的一项重要内容是确定叶片结构在运行状态下的模态参数。
风电机组工作运行中，叶片的振动是不可避免的。
当叶片振动频率接近其固有频率时将会发生共振现象，影响机组的安全运行。
因此在风电叶片结构设计研发中，需要准确确定叶片的固有频率。
一般来说，风力机叶片模态频率分析，主要是确定叶片第l阶、第2阶挥舞频率和第l 阶摆振频率以及第1阶扭振频率[1]，其研究方法主要分为计算模态分析和试验模态分析[2]~[4]。
由于机组运行中，叶片受结构阻尼及气动阻尼等的影响，模态数据相对无阻尼状态的分析结果会有所改变。
而设计阶段，由于阻尼值难以确定，因此目前模态计算大都采用无阻尼计算方法，其能否如实准确地反映叶片动力特性有待探讨。
扇叶检测方法培训
将扇叶轴心朝上放置在平台上，目视叶片与 平台之间的间隙，然后根据图纸的要求来判 定产品是否符合图纸要求（扇叶水口位的毛 边要去除）
第二章：扇叶测试
12. HUB高度測試
JMC扇叶HUB高度測 試
步驟一：將扇葉軸心向上 平放於高度計平台上.高 度計指針以平臺歸零 步驟二：測至HUB頂端表 面，依此法測至每處位置 HUB之高度, 任意一位置 都不可超出規格, 取最大 值紀錄.（如右圖)
第二章：扇叶测试
1Hale Waihona Puke .磁框定位高度測試以内径里面挡块上归零
第二章：扇叶测试
9.扇叶平面度測試
扇叶平面度測試： 检测方法二
左手將產品轴心朝下拿住,右手拿卡尺在扇叶HUB面橫向測 試,看卡尺下面是否有間隙,用厚薄規測量間隙值, 依此法 測出每處間隙的最大值. 然后再用卡尺在扇叶纵向測試, 看卡尺下面是否有間隙, 用厚薄規測量間隙值, 依此法測 出每處間隙的最大值（如圖)
测试方法二： 以游標卡尺內卡端測內徑任一深度位置，並測十字 方向兩點位置，以扇葉不掉落為準，取最小值.(如 下左圖) 测试方法三： 用手或治具將與扇叶相配之马达壳组壓入扇叶相應 位置(如下左圖) 然后用手将扇叶轴心朝下拍打3下，以馬達殼不脫 落為準(如右下圖)
第二章：扇叶测试
2.內徑測試
JMC扇叶内径测 试
第二章：扇叶测试
3.總高度測試
永立扇叶總高度 測試
步驟一：将扇叶叶片剪除 部分并将HUB平面凸出部 位修平,卡尺歸零(如左圖)
步驟二：卡尺内测量端与 扇叶HUB平面保持水平,測 至軸心頂端之距離,(水口 位毛邊要去除)記綠卡尺显 示数值（如右圖)
第二章：扇叶测试
3.總高度測試
JMC、达伸扇叶 總高度測試
浅谈风扇叶片阻尼台型面检测的设计
浅谈风扇叶片阻尼台型面检测的设计叶片是航空发动机的重要组成部分，发动机的性能与它密切相关。
本设计主要解决带有阻尼台的风扇叶片型面检测设计的难题，满足叶片生产需要，从而保证风扇叶片在发动机中的装配质量和性能要求。
它非常适用于风扇叶片加工生产现场的质量控制，该测具设计结构简单、，便于操作，装夹、方便快捷，位置检测准确、精度高。
标签：风扇叶片；阻尼台；半弦长；弦长1 概述在航空发动机中，叶片是产生动力的主要零件，在双涵道涡轮风扇发动机中，压气机前面有一级或几级较大的风扇叶片，一般在风扇叶片高度的适当位置上设置的并互相对接的凸起部分--阻尼台。
其作用是使叶片间形成一个环带，以增强叶片的刚性并防止颤振，它的存在是必须的，但给叶片加工、装配和修理带来相当大的麻烦，它的质量和性能水平对于发动机和飞机的可靠性、安全寿命和性能的提高具有决定性的影响。
国内风扇叶片的阻尼台型面检验方法也不近相同，大体分专用测具、电感测量、三坐标测量、在线测量等。
而我公司此类叶片阻尼台的型面检测，大多数还是采用专用样板测具和限制位置测量检验方法。
由于阻尼台的空间几何尺寸较多，形状复杂，因此，是风扇叶片检测设计的技术瓶颈。
目前，为了适应风扇叶片批产发展的需求，甩掉单一样板和限制位置测量的检测方法，提升我公司叶片整体检测水平；通过采用UG三维造型建立叶片和测具设计模型，进行仿真模拟设计，提高了设计精度和准确性。
测量采用一次性装夹定位，克服重复定位对测量精度的影响，实现在同一定位安装位置下定量检测出叶片阻尼台型面的综合偏差。
半弦长型面测具设计时采用卧式测量，并利用燕尾双向夹头定位；弦长型面测具设计时利用燕尾单向夹头定位和导套轴向限位夹头机构，以界定叶片理论位置，通过杠杆百分表可读出偏移实际值，经实际应用，证明其结构的工艺可行性和设计技术性能完全达到检测精度的要求。
2 叶片类型和设计要求阻尼台的风扇叶片零件图和设计图见图1所示，此叶片盆、背阻尼台侧面是由两个双斜面组成，每个面上的凸肩形状是圆锥旋转曲线形成的对称面，而阻尼台又处于在叶身型面之上；考虑到叶片喷涂加工的工艺性，这样给叶片的加工和检测提出了更高的要求。
风电机组叶片静态检验方法概述
风电机组叶片静态检验方法概述Post By：2008-12-17 11:04:55此主题相关图片如下：1.jpg图1：多负载点，翼面向的叶片静态检验静态检验的目的是测定叶片的结构特性，其中包括硬度数据和张力分布.丹麦Spark?r叶片检验中心负责的DANAK委任的静态检验包括以下标准部分：测定物理特性、翼面向检验、翼弦向检验与叶片目视检验。
收到叶片后，一个典型的叶片检验包括：叶片长度、质量、自重力矩和重力中心的测定。
160个变形测量器被放置在叶片的外壳和内部结构上，与生产商的检验计划一致。
叶片被固定到检验设备上，并且一个根部弯曲力矩被安装到叶片上。
在叶片静态检验中，共有7个负载夹子固定到叶片上。
在所有位点同时加上负载。
静态检验的最大叶根弯曲容量是20.000 kNm。
检验中的弯曲力矩分布状态与叶片设计人员计算的设计力矩分布状态相比较。
与剪切力相比，多点负载程序比单点负载程序更现实。
负载由远程控制电动提升机或液压系统产生，用力量传感器测量负载强度。
距离传感器沿着叶片测量不同位点的偏差，尤其是负载传入点的偏差。
变形测量器扫描仪对变形测量器信号进行加工。
所有测量值被储存进数据采集系统。
翼弦向与翼面向检验通常分两个方向进行，分别为上风向与下风向。
从检验获得的最基本数据是在叶片表面测量的张力值。
非线性图表往往暗示叶片外壳的结构弯曲正在形成，虽然这种现象在早期阶段很难发现。
坡形张力图查证叶片结构设计的最基本的信息。
张力分布的纵向图揭示了可能可以降低叶片疲劳寿命的高应力梯度变化曲线。
此主题相关图片如下：2.jpg图2张力与局部弯曲力矩的函数关系图此主题相关图片如下：3.jpg图3最大负载时的张力分布。
叶片测试方案讲解
性能试验
风速稳定时调节负载得到不同的风轮转速，待风轮运 行稳定后，同步测量风轮扭矩M、轴向推力T、转速n和 风洞试验段自由来流风速V。风轮扭矩和转速相乘得到 风轮功率。风轮气动性能参数计算公式如下：
扭矩系数：
2M Cm V 2 SR
风能利用系数： CP Cm 推力系数：
2T Ct V 2 S
其中ρ 是空气密度，S为风轮扫掠面积，R为扫掠半径
叶片的固有特性和静力测试方案
测试方案
风力机固有特性和静力测试是一套以东华动态信号测 试分析系统、东华模态分析软件和东华静态液压加载 装置、控制台等为机械部分的风力机叶片结构动力特 性分析装置。
1. 机械部分：实验台底座、支架、夹具、叶片、激励系 统(力锤、偏心电机)、液压静拉力加载装置和控制台。 2. 测试系统包括加速度传感器、应变片、信号线、 电荷放大器、DH一5922动态信号分析仪、DH一3816 静态信号采集箱和工控机。以东华动态信号测试分 析系统、东华模态分析软件和东华静态应变测试系 统为软件平台。
液压加载装置通过液压驱动组件对待测叶片施加不同的牵 引力完成对待测叶片的静力分析，液压驱动组件通过牵引 绳、夹具对待测叶片实施牵引，调整牵引支架的位置可改 变对风力机叶片力施加牵引力的位置。牵引绳靠待测叶片 的一侧设有悬梁，夹具等距固定于待测叶片上、并通过挂 绳悬挂于悬梁上，使风力机叶片上施加的牵引力更加均匀 油泵电磁阀控制液压系统作用于叶片上的静拉力大小，可 通过行程开关调节静拉力加载时间。
测试方案
1. 测试单元3是测量叶片扭矩的扭矩天平，量程260N·m， 校准精度优于0．02％。
2. 测试单元4是用于测量风轮推力的盒式应变天平，校准 精度为0.07%。 3. 弹性联轴器作用是传递扭矩的同时不传递推力。 4. 滑环引电器是将动态讯号转化为静态讯号的装置。 5. 采用CSAT3超声波风速仪测量风速，分辨率0.001m/s， 最大输出频率60Hz。该设备对于风速变化的响应优于 常用的风杯和风标式风速仪。 6. 风轮转速通过传动轴上安装的编码器测量，转速测量 精度低于0．1％。
风力发电机风轮叶片测试分析
风力发电机风轮叶片测试分析班级：风动0902班学号：200949060213 姓名：张凯一、引言风轮叶片是风力发电机组最关键的构件之一，对风力发电机组的发电效率、运行安全等都起着至关重要的作用。
对于风轮叶片夫人测试与评估是非常必要的。
叶片测试的目的是为了验证叶片设计的正确性、可靠性和制造工艺的合理性，并为设计和制造工艺的完善和改进提供可靠的依据。
叶片认证测试主要指的是全尺寸的叶片结构测试，测试时需要考虑测试现场的温度、湿度等因素。
国际上叶片的认证机构主要有德国劳氏船级社（GL）和挪威船级社（DNV）等，国内认可的叶片认证机构主要有中国船级社（CCS）和鉴衡认证（CGC）。
叶片测试前，需要制定一个详细的测试大纲，包括测试内容，测试方法和测试步骤等，确定好叶片测试点的位置、测试仪器和测试传感器等设备的配置。
需要指出的是，被测在合模之前，需要预先布置好安装在叶片内表面的应变片、传感器等设备，并将导线引出。
叶片测试主要包括气动性能测试、自然频率测试、静态载荷测试及疲劳测试等。
二、风轮叶片测试与认证主要内容1、气动性能试验所谓风轮叶片的气动性能是指其风能利用系数、扭矩系数和推力系数等分别随叶尖速比变化的特性。
我国机械行业标准JB\T10194—2000规定，对于新研制的叶片，需要进行风动性能的风洞模型试验和风场实测，并测取风轮叶片的风能利用系数特性Cp及扭矩系数特性Cr等，一百年验证叶片的气动性能是否满足设计要求。
风洞试验和风场实测是其主要过程。
2、固有特性试验测试内容：挥舞方向的一阶和二阶固有频率，摆动方向的一阶和二阶固有频率，必要时还应包括扭转一阶频率。
测试方法：激振法等。
测试步骤：测试点的布点，测试仪器和测试传感器的配置，叶片安装，进行测试。
3、静力试验静力测试试验一般市价集中载荷，主要测试的是叶片整体的弯曲程度。
试验设备：重物、起重设备、液压或气动传动装置，以及其他辅助设备。
测试要求：要求对叶片的位移、应变、扭转角等进行测量；叶片静态载荷测试需要对叶片的挥舞和摆振两个方向进行测试。
叶片测试方案讲解剖析
固有特性测试
风力机叶片固有特性测试中使用加速度传感器编号1-30。
采用共振法（激振器激振法）测试其挥舞，摆阵方向的固 有频率，当激振频率接近固有频率时就会引发共振，此时 振幅最大。控制台通过变频器可以方便控制偏心电机的转 速，偏心电机通过电机安装板、弹簧固定于夹具上对叶片 传递激振力。
静力测试
叶片测试的分类
叶片的气动性能测试 叶片的固有特性测试
叶片的静力测试
叶片的疲劳测试
叶片的气动性能测试方案
风洞试验
中国空气动力研究与发展中心的FL-13(8m×6m）是直 流式闭口串列双试验段大型低速风洞，该风洞大试验 段尺寸为12m×16m×25m（宽×高×长），风速范围为 5～20m/s。
液压加载装置通过液压驱动组件对待测叶片施加不同的牵 引力完成对待测叶片的静力分析，液压驱动组件通过牵引 绳、夹具对待测叶片实施牵引，调整牵引支架的位置可改 变对风力机叶片力施加牵引力的位置。牵引绳靠待测叶片 的一侧设有悬梁，夹具等距固定于待测叶片上、并通过挂 绳悬挂于悬梁上，使风力机叶片上施加的牵引力更加均匀 油泵电磁阀控制液压系统作用于叶片上的静拉力大小，可 通过行程开关调节静拉力加载时间。
测试方案
1. 测试单元3是测量叶片扭矩的扭矩天平，量程260N·m， 校准精度优于0．02％。
2. 测试单元4是用于测量风轮推力的盒式应变天平，校准 精度为0.07%。 3. 弹性联轴器作用是传递扭矩的同时不传递推力。 4. 滑环引电器是将动态讯号转化为静态讯号的装置。 5. 采用CSAT3超声波风速仪测量风速，分辨率0.001m/s， 最大输出频率60Hz。该设备对于风速变化的响应优于 常用的风杯和风标式风速仪。 6. 风轮转速通过传动轴上安装的编码器测量，转速测量 精度低于0．1％。
风力发电机叶片设计及测试方法研究
风力发电机叶片设计及测试方法研究随着环保意识的不断增强，清洁能源技术的研究和发展也逐渐受到了人们的重视。
其中，风力发电被视为一种相对成熟且广泛应用的清洁能源形式。
而在风力发电中，风力发电机叶片作为位于发电机转盘外部的关键构件，直接影响着发电机的转速、输出功率和效率等因素。
因此，在风力发电技术研究和开发中，风力发电机叶片的设计和测试方法就显得尤为重要。
一、风力发电机叶片的设计方法1. 概述风力发电机叶片的设计是一项复杂而又系统的工程任务。
它的设计需要充分考虑叶片的载荷、材料、几何形状、气动性能等诸多因素。
尤其是风能资源的特点和风机的使用环境，更需要让叶片设计和工艺制造达到最佳的协调和平衡。
2. 原则a. 描述叶片加载并考虑疲劳。
b. 通过数值模拟进行优化设计，从而减少设计的时间和成本。
c. 温度或湿度等因素的影响需要进行考虑。
3. 工艺a. 利用计算机辅助设计。
b. 使用CAD软件和NX CAM成型，并采用TURBOMACHINERY工具对气动性能进行模拟。
c. 通过使用实验室 for the oil industry 的设备进行测试。
二、风力发电机叶片的测试方法1. 模拟试验风力发电机叶片的模拟试验是评价叶片设计的一种重要手段。
通常采用风洞试验对叶片的气动性能进行测试，以确定叶片的风阻和升力等参数。
模拟试验除了可以确定和改进叶片的气动性能之外，还能够深入研究叶片结构的适应性和性能，为实际应用中的调整和改进提供好的数据支持。
2. 结构分析在风力发电机叶片制造过程中，对叶片结构进行分析和测试也是非常必要的。
利用声学学、振动测试、拉伸振动实验以及有限元法等方法来评估叶片的静态和动态结构，以确定其刚度和分布和振动频率等参数。
同时，还可以研究叶片结构的响应、散热和密封等问题。
3. 实际试验在实际使用过程中，风力发电机叶片的耐久性和遮阻性能成为了测试重点。
通过在实际条件下的运行、测试和实时分析，可以评估叶片的寿命和性能，为调整和改进提供数据依据。
浅谈风扇精锻叶片型面数字化检测设计的开发
要向数字化、自动化、精密化 、高效化发 展 ，要得 到精 确 的叶身 型面数 据 ，则 需要 应用三坐标设备进行扫描检测。由于原叶 片 锻造工 艺余 量较 大 ，均 用型 面测具 样板 检 测 ，根 据样 板与 叶身 的透光 间隙 ，确定 叶片的叶身是否合格 ，人为因素、环境的 变 化都对 叶片 的检测 有着 很大 的影 响 ，而 且 测具 的定位精 度低 ，影 响叶 片的 中心位 置 ，对 检 测 也 有 较 大 的影 响 ；传 统 的测 具 已经无 法满 足使用 要求 ，急需 寻找 新型 工装 结构 和提 高工装 设计 制造 的质量 。 因 此 ，随着 发动机 叶片 技术 质量 的提升 ，与 之三坐标设备匹配的型面检测工装设计技 术急需 研究 和开 发 。 为 提 高检 测 质 量 和 速 度 ，保 证 精 密 锻 造 叶 片生 产 的质 量 ，满 足 新 机 研 制 和 批 量 生产 的要 求 ，通 过 多 年 设 计 经 验 ，
面定 位 时 ，无 法完 全拟合 叶 片 的形状 ，导 致定 位时 叶片 中心位置 发生 变化 ，在最 下 方 采用 Ｖ 型 块进 行 定位 ，使 叶 片更 加稳 固可靠 ，在沿 ｚ 轴方 向采用 一 球销 定位 。 如图１ 所 示 。 固定 端压 紧一 采 用 与 叶 身定 位点 高度一 致 的压紧 ，此压 紧采 用 圆 形刀刃进行压 紧 ，此压 紧可 以绕螺钉旋 转 ，利用滚 花高 头螺 钉进行 调节 压紧 的位 置 ，大概压 紧位 置处 于两个 叶身 定位 点 中 间 。 固定 端压 紧二 ，采 用与 ｖ 型块 联动 的 压紧 机构 ，用 左 侧 的螺钉 适 当根 据ｖ型块 的位 置调节 压紧 块的位 置 ，可 以充分压 紧 固定零 件 。 ３ ． ２可 移 除辅 助定 位及 压 紧部 分 的结 构分析 如 图１ 所 示 。在 测具 上 端采 用 叶身 一 点和 一各 Ｖ 型块 进行 定 位 ，通过 与 下端 的 定 位进行 联 合 ，将 叶片 的 中心摆正 （ 理 论 位 置 ），因为 叶 身定 位块 与ｖ 型 定 位 的机 构 都必须 从该 测具 中移 除 ，在设计 时需 考 虑 两方 面 因素 ： （ １ ） 这 两个定 位必 须是 活动 的 ； （ ２ ）两个 定 位在 反 复安 装后 定 位 精 度高。 如图１ 所示 。在测 具 的底 座 加工 一各 Ｖ 型槽 ，当控 制 了两定 位 块 的运 动方 向 ， 再 固定一 个高度 定位 块 ，使定 位至 于其 上 时 ，定位 块处 于理论 位置 。 ３ ． ３ 三坐标基 准 的确定 三 坐 标 检 测 叶 身 曲 线 时 ：首 先 要 考 虑 的 问 题 是 三 坐标 在 扫 描 叶 身 曲线 时不
一种叶片的阻尼孔位置测量工具[实用新型专利]
![一种叶片的阻尼孔位置测量工具[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/eae8a44cf524ccbff02184de.png)
专利名称：一种叶片的阻尼孔位置测量工具专利类型：实用新型专利
发明人：张望梧
申请号：CN201821479269.2
申请日：20180911
公开号：CN209431989U
公开日：
20190924
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种叶片的阻尼孔位置测量工具，该结构包括叶片、底座、方销和插销，叶片的叶冠处开设有阻尼孔，叶片的叶根处为一块H状面板，叶片中间段呈弧状，H状面板的上下两端均具有凹槽，底座的中心位置上方设有挡板，方销固定在挡板的左侧，叶片根部的凹槽放置在方销上，凹槽的深度与方销的高度相同，插销固定在挡板的右侧，插销大小与阻尼孔大小一致。
本实用新型可精确测量叶片上的阻尼孔是否符合标准。
申请人：南通中能机械制造有限公司
地址：226500 江苏省南通市如皋市袁桥镇何庄居22、26组(本公司自有房屋)
国籍：CN
代理机构：北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：胡剑辉
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风机叶片健康监测与诊断平台的设计与开发
风机叶片健康监测与诊断平台的设计与开发随着工业化的快速发展，风力发电已成为清洁能源领域的重要组成部分。
而风机叶片是风力发电机组中最重要的组成部分之一，其健康状况的监测与诊断对于风力发电的高效运行和维护至关重要。
本文将介绍一种风机叶片健康监测与诊断平台的设计与开发，旨在提高风力发电机组的稳定性与可靠性。
一、综述风机叶片的健康监测与诊断一直是风力发电领域的研究热点之一。
通过对风机叶片的健康状况进行及时准确的监测和诊断，可以及早发现潜在的叶片故障，并采取相应的维护和修复措施，避免叶片故障带来的不良影响。
因此，设计一个高效可靠的风机叶片健康监测与诊断平台对于提升风力发电机组的运行效率和寿命具有重要意义。
二、平台设计与功能介绍1. 数据采集模块为了实现风机叶片健康状况的监测，我们需要设计一个数据采集模块，该模块可以实时采集叶片运行过程中的振动、温度、压力等数据，并将其传输至监测平台。
可以采用嵌入式传感器技术，将传感器安装在叶片表面或内部，通过有线或无线方式将数据传输至集中控制系统。
2. 数据处理与分析模块采集到的大量数据需要进行处理和分析，以提取有价值的信息。
数据处理与分析模块可以利用数据挖掘和机器学习算法，对传感器采集到的数据进行处理、分析和建模，从而预测叶片运行状态、监测叶片的健康状况，并实现故障的自动诊断与预警。
3. 可视化界面为了提高用户的操作便捷性和数据的可视化效果，设计一个直观明了的可视化界面是必要的。
通过可视化界面，用户可以实时监测叶片的运行状态、了解叶片的健康状况，并根据系统提供的分析结果进行相应的维护和修复措施。
同时，这个界面也可以展示历史数据、生成报告和趋势图，帮助用户更好地了解风机叶片的运行情况和趋势。
三、设计与开发过程1. 系统需求分析在进行风机叶片健康监测与诊断平台的设计与开发之前，首先需要进行系统需求分析。
根据实际应用场景和用户需求，明确所要监测和诊断的叶片类型、参数和诊断要求等，为后续的设计与开发工作奠定基础。
风扇叶片模具设计论文
风扇叶片模具设计论文1风扇叶片表面数据采集本论文所争辩的风扇叶片外形简单，主要由若干自由曲面组成，接受传统的测绘方法难以精确测量。
最终接受上海塑造机电科技有限公司所生产的3DSS-STD-I（I标准型）三维扫描仪，精确、高效地完成了风扇叶片表面的数据采集。
为防止环境光源对设备采集数据的干扰，必需保证环境光线不能太亮。
调整并开启三维扫描仪后，接受5步标定法校准设备。
扫描前，在风扇叶片表面喷涂白色的显像剂，如有必要，可以在需要的地方贴上参考点。
接受多视扫描方法，并利用扫描软件的自动拼接功能将相邻两个扫描视角的公共区域拼接起来以获得风扇叶片外形的点云数据，由于该风扇叶片具有对称性，扫描时选择其中一片扇叶进行完整的扫描和数据处理，扫描完成后得到的模型点云。
2数据处理与模型重建运用Geomagic软件处理扫描仪测得的风扇叶片表面的点云数据，将点云数据转变为曲面模型。
在扫描仪采集数据时，由于测量方法、误差处理方式及四周环境等因素的影响，采集到的点云数据不行避开地会受到噪音的干扰，所以，在反求模型之前必需对数据进行编辑处理。
删除不需要的点数据，过滤噪声。
对于采点盲区，可接受填充命令进行修补。
对原始点云进行去噪平滑处理，这样修补后的模型整体光顺性可得到进一步提高。
3风扇叶片注塑模具设计在逆向工程的基础上，在UG注塑模具设计（MoldWizard）模块中，对该风扇叶片进行了注塑模设计。
模具设计的基本流程如下：导入制件三维实体模型；对设计项目进行初始化，加载实体模型，确定材料及收缩率；分析实体模型出模斜度及分型状况；确定模具的分型面、型腔布局、推杆、浇口和冷却系统等；修补开方面，定义分型面；生成型芯、型腔等工作部件；加入标准模架、推杆、滑块等部件；设计浇注系统、冷却系统；完善设计图纸等。
依据该塑件外观质量及尺寸精度要求，选用模具为一模一腔单分型面模具。
结合分型面的选择原则，选取单分型面垂直分型。
避开了顶杆端部与叶片的接触，保证产品外观的完整性。
风电叶片双轴疲劳试验台原理样机的设计及验证
风电叶片双轴疲劳试验台原理样机的设计及验证工程硕士学位论文目录目录 (i)摘要........................................................................................................................... .. (I)Abstract............................................................................................................... ..................... II 插图索引........................................................................................................................... ....... III 附表索引........................................................................................................................... ....... I V 第1章绪论 (1)1.1 背景及研究意义 (1)1.1.1 世界风力发电市场现状与背景 (1)1.1.2 国内外研究现状 (2)1.2 本课题研究思路及主要内容 (5)1.2.1 主要研究思路 (5)1.2.2 主要研究内容 (5)1.2.3 技术路线和方法 (6)第2章试验台总体方案 (7)2.1 试验对象 (7)2.1.1 风电叶片主要结构 (7)2.1.2 叶片失效模式 (7)2.2 疲劳加载试验载荷要求及试验方法 (8)2.2.1 试验载荷要求 (8)2.2.2 试验方法 (8)2.3 试验台总体方案 (9)2.3.2 试验台功能要求 (9)2.3.3 试验台总体设计 (9)2.4 本章小结 (10)第3章双轴试验台结构及设计 (11)3.1 双轴加载理论分析 (11)3.1.1 挥舞方向动力学分析 (13)3.1.2 摆振方向动力学分析 (15)3.1.3 叶片运动轨迹的仿真分析 (16)3.2 机械结构设计 (19)3.2.1 台架结构 (19)3.2.2 液压激振器 (19)风电叶片双轴疲劳试验台原理样机的设计及验证3.3 液压系统设计及选型 (21)3.3.1 负载计算和电机调速方式选择 (21)3.3.2 液压系统原理设计 (22)3.3.3 主要部件参数计算及选型 (24)3.4 本章小结 (27)第4章电气控制系统设计及人机界面设计 (28) 4.1 控制电路整体设计 (28)4.2 PLC选型及设计流程 (28)4.2.1 PLC选型 (28)4.2.2 设计流程 (31)4.2.3 I/O地址分配 (31)4.2.4 激振器同步运行程序 (32)4.3 试验平台人机界面设计 (33)4.3.1主界面设计 (34)4.3.2激振器行程参数设置界面设计 (35)4.4 本章小结 (35)第5章试验台运行调试及试验验证 (36)5.1 试验台整体介绍 (36)5.2 试验验证的目的与方法 (36)5.3 试验过程与结果 (37)5.3.1确定各参数定量关系 (37) 5.3.2叶片振动位移轨迹验证 (41) 5.4 本章小结 (44)结论与展望 (45)全文总结 (45)工作展望 (45)参考文献 (47)致谢 (50)。
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浅谈风扇叶片阻尼台型面检测的设计
作者：赵丹钱宝娟王丽冯驰
来源：《科技创新与应用》2014年第02期
摘要：叶片是航空发动机的重要组成部分，发动机的性能与它密切相关。
本设计主要解决带有阻尼台的风扇叶片型面检测设计的难题，满足叶片生产需要，从而保证风扇叶片在发动机中的装配质量和性能要求。
它非常适用于风扇叶片加工生产现场的质量控制，该测具设计结构简单、，便于操作，装夹、方便快捷，位置检测准确、精度高。
关键词：风扇叶片；阻尼台；半弦长；弦长
1 概述
在航空发动机中，叶片是产生动力的主要零件，在双涵道涡轮风扇发动机中，压气机前面有一级或几级较大的风扇叶片，一般在风扇叶片高度的适当位置上设置的并互相对接的凸起部分--阻尼台。
其作用是使叶片间形成一个环带，以增强叶片的刚性并防止颤振，它的存在是必须的，但给叶片加工、装配和修理带来相当大的麻烦，它的质量和性能水平对于发动机和飞机的可靠性、安全寿命和性能的提高具有决定性的影响。
国内风扇叶片的阻尼台型面检验方法也不近相同，大体分专用测具、电感测量、三坐标测量、在线测量等。
而我公司此类叶片阻尼台的型面检测，大多数还是采用专用样板测具和限制位置测量检验方法。
由于阻尼台的空间几何尺寸较多，形状复杂，因此，是风扇叶片检测设计的技术瓶颈。
目前，为了适应风扇叶片批产发展的需求，甩掉单一样板和限制位置测量的检测方法，提升我公司叶片整体检测水平；通过采用UG三维造型建立叶片和测具设计模型，进行仿真模拟设计，提高了设计精度和准确性。
测量采用一次性装夹定位，克服重复定位对测量精度的影响，实现在同一定位安装位置下定量检测出叶片阻尼台型面的综合偏差。
半弦长型面测具设计时采用卧式测量，并利用燕尾双向夹头定位；弦长型面测具设计时利用燕尾单向夹头定位和导套轴向限位夹头机构，以界定叶片理论位置，通过杠杆百分表可读出偏移实际值，经实际应用，证明其结构的工艺可行性和设计技术性能完全达到检测精度的要求。
2 叶片类型和设计要求
阻尼台的风扇叶片零件图和设计图见图1所示，此叶片盆、背阻尼台侧面是由两个双斜面组成，每个面上的凸肩形状是圆锥旋转曲线形成的对称面，而阻尼台又处于在叶身型面之上；考虑到叶片喷涂加工的工艺性，这样给叶片的加工和检测提出了更高的要求。
设计图纸要求半弦长型面（线性尺寸公差为±0.1mm，型面位置公差为0.02mm）和整个弦长全型面（线性尺寸公差为+0.05mm，型面位置公差为0.02mm）检测保证涂后装配。
3 测具设计方案分析
国外为了解决上述问题已广泛使用电感测量仪，取代了样板和对表测具型面的检测方法，而我公司目前仍采用样板和立式对表测量设计方案。
而采用立式测量设计，只能检测阻尼台两侧面定点高度上的线性尺寸，位置方向没有控制，不能满足设计图纸半弦长型面和整个弦长全型面检测要求，而且立式检测的测具高度大，稳定性较差，为增加稳定性需加大底座的尺寸，增加测具的重量，现场搬运困难。
为解决阻尼台检测精度，保证产品设计要求，在设计中采用卧式测量结构。
千分指示表直接读数，先测半值，再测全值，直接反映两阻尼台型面接触面空间位置尺寸变化值，进而达到引入电感测量触头和数显屏及计算机——实现数字化测量设计。
3.1 半弦长型面测具设计分析
见图2：半弦长型面测具设计时采用卧式测量，利用燕尾双向夹头定位和夹紧叶片，以定位叶片理论中心位置和角度方向，用对表件确定半弦长尺寸型面位置，通过杠杆表座对表和读数测量半弦长型面变化值。
由于风扇叶片叶身型面体积较长，为了提高定位精度和检测质量，方便叶片装夹，在阻尼台背向侧面增加辅助可调移动支承机构；为了提高检测速度，在测具上直接带有对表面，双向控制阻尼台型面位置，同时燕尾双向定位夹头制造和检测需要叶片标准件调整定位夹头和对表面的正确位置；因此，这样可以控制对表面与定位面空间位置是否符合设计图纸的要求，并通过阻尼台标准件调整叶片中心位置和盆方向的阻尼台型面理论位置，达到与半弦长阻尼台型面测具一致。
并利用调整了杠杆比的杠杆表座，直接读出相对误差。
3.2 弦长型面测具设计分析
见图3：阻尼台弦长型面测具设计时采用卧式测量，利用单向固定燕尾夹头定位和轴套限位夹头机构压紧叶片，由于风扇叶片叶身型面体积较长，在尾端阻尼台处曲率变化较大，为了提高定位精度和检测质量，满足设计图尺寸要求，以加工合格后的弦长一侧燕尾夹头型面定位测量，为保证阻尼台正确位置，用尾部以已加工好的阻尼台盆向侧面型面定位支承，既提高定位精度和检测质量，又可方便叶片装夹，并在测具上直接带有阻尼台对表面；利用杠杆表座直接读出相对误差。
同时燕尾单向定位夹头和定位支承也可以利用标准件调整定位夹头、定位支承和对表面的正确位置，因此，也可以同时控制对表面与定位面空间位置是否符合设计图纸的要求，并通过阻尼台标准件调整叶片盆、背阻尼台型面间空间位置，达到与整个弦长阻尼台型面测具一致。
3.3 读数机构
由于设计图中阻尼台被测型面与半弦长和弦长尺寸方向不一致，如图1中的S向、R向视图，为了便于工人快速测量1：1直接读出相对读数，对杠杆表座的杠杆比进行了调整，使表座在平台上全部测出整个型面和位置误差。
4 结束语
该测量设计已解决了我公司风扇叶片在盆、背阻尼台型面和位置尺寸的检测要求。
该测具设计精度高，位置准确〈0.005mm〉，便于操作，结构简单，装夹、方便快捷。
通过对阻尼台半弦长和弦长测具现场检测的设计应用，可以获得叶片阻尼台全型面测量的设计数据，并为将来引入数字化电感头测量，奠定了工装设计结构的基础。
它的研制成功大大提高叶片喷涂加工和检测的质量和速度，省去了以往三坐标检测叶片成本高、周期长所带来的时间和人力上的浪费，为叶片研制节省了成本和周期；并且保证了叶片生产的质量，更加满足新产品和批量生产的要求。
参考文献
[1]航空工艺装备设计手册[M].北京：国防工业出版社，1978.
[2]机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，1979.。