叶片振动实验

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叶片自振频率与振型的测定

叶片自振频率与振型的测定一、实验目的1．测定叶片的几种主要自振频率，并与理论计算值进行比较，分析其准确程度；2．观察叶片的振动现象；3．熟悉叶片振动实验装置与实验方法。

二、实验原理仪器框图1.信号发生器2.功率放大器3.激振器4.加速度传感器5.电荷放大器6.毫伏表7.示波器8.平板叶片9.夹具实验叶片实验装置由以下三部分组成：（1）被测试件部分被测试件部分由实验叶片和叶片夹具所组成。

将被测叶片榫头牢固地夹紧，使叶身悬臂伸出，以便激振和测量。

（2）激振部分激振叶片的方法很多，如声波激振、振动台激振、压电晶体激振、电涡流激振等。

本实验采用电涡流激振方法激振。

激振部分由信号发生器、功率放大器和电涡流激振器所组成。

信号发生器能在0~3MHz范围内产生频率可调的交变信号，该信号经过放大器放大后输入到激振器；在激振器内产生电磁感应，使叶片内（包括磁性材料与非磁性材料）产生交变电涡流，载流（电涡流）叶片在磁场中受到交变的电磁力作用而产生振动。

（3）测振部分由加速度传感器、电荷放大器、毫伏表和示波器组成。

加速度传感器感受叶片的振动，输出与该振动频率相同，幅值与叶片振幅大小相对应的交变信号，经电荷放大器将交变信号增益，以电压形式输出。

该电压信号分别接到毫伏表和示波器Y轴。

同时示波器X轴接入信号发生器的激振信号，在荧光屏上观察里莎茹图形，叶片共振时Y轴信号幅值变化最大，里莎茹图呈椭圆形。

三、实验步骤1.测量实验件尺寸（叶片的长度l、宽度b、厚度h），供计算理论频率值使用。

2.按仪器图接好各仪器线路，检查无误后再接通电源。

3.打开各仪器电源开关，少许预热，便可开始工作。

调节功率放大器输出旋钮，（不能超过中间刻度10的位置），激振器开始工作，叶片产生振动，此时，可听到叶片振动式产生的“嗡嗡”声。

4.由低到高缓慢转动信号发生器频率调节旋钮，同时注意观察毫伏表指针变化和示波器图形变化，当叶片处于共振状态时，叶片振动发出的声音最强，毫伏表指针达到最大值，示波器上出现椭圆形（或圆型）。

浅谈汽轮机叶片振动的测量方法

浅谈汽轮机叶片振动的测量方法汽轮机叶片损坏的主要原因之一是异常振动，这样将导致汽轮机发生故障，因此测量叶片振动参数的技术显得很重要。

本文着重介绍汽轮机叶片振动的测量方法。

标签：汽轮机叶片；振动；测量方法从汽轮机制造伊始，测量汽轮机叶片振动频率和幅度，一直是困扰人们的难题。

随着汽轮机叶片的工况恶劣化，叶片尺寸变大化，功率增大化，这个问题变的越来越棘手。

高速旋转的叶片，受力情况复杂，叶片的外形变化大，叶片振动频率和振幅也随之变的复杂。

叶片振动理论计算结果无法满足实际需要，实际测量就成为获得叶片振动信息的唯一途径。

测量叶片振动，是为了调节叶片固有频率，避免在运行过程中发生共振，导致叶片发生断裂，汽轮机发生故障，无法运行，带来经济损失。

从在20世纪30年代，美国西屋公司采用反光镜，对汽轮机叶片进行振动测量，到现在，研究人员先后采用不同方法进行研究，也取得一些成果。

测量方法，从最初的反光镜测量法，然后是应变片-集流环、无线电遥感，到现在的非接触测量法，测量方法飞速的发展起来。

传统理论认为，测量方法分为两大种，接触式测量和非接触式测量，区分依据是否有传感器和装置接近叶片。

1 接触式测量法接触式测量法，是采用振动信号拾取组件和叶片直接接触的一种方法。

主要方法有反光镜、应变片-集流环与无线电遥测。

反光镜法，首先将一束光通过轴中心孔，光线先经中心反光镜的反射，照在粘贴于叶片顶部附近的小反射镜上，再通过该小反射镜把光线反射回中心反光镜，最后再通过轴中心孔反射到荧光屏上进行观察或照相。

整个方法是通过光线经两个反光镜的反射实现了叶片振动的测量。

此方法對于小机组来说很实用，但针对现在的大型机组来说，已经不能使用该方法[1]。

应变片-集流环与无线电遥测，是将应变片牢固粘贴在叶片上，通过应变片来测量振动，并将振动转化为其他信号，再经过分析与处理，以实现对叶片振动频率和幅度的测量。

应变片方法存在以下问题：1）应变片粘贴在叶片表面上，这样就改变叶片自身的动态特性。

发动机叶片的固有频率测试分析

发动机叶片的固有频率测试分析引言发动机叶片是发动机中关键的零部件，其工作状态直接影响着发动机的性能和寿命。

发动机叶片的固有频率是指在叶片自身振动情况下的固有振动频率。

准确测定发动机叶片的固有频率对于发动机的设计和优化具有重要的意义。

本文将介绍发动机叶片固有频率测试的方法和分析过程。

1. 测试方法发动机叶片的固有频率可以通过实验测试得到，常用的测试方法有自由振动法和激励振动法。

自由振动法是在实验室或工厂环境下进行的。

首先将发动机叶片固定在一个支撑结构上，然后用振动激励器或敲击器在叶片上施加一个突然的外力，使叶片自由振动。

通过在叶片上安装加速度传感器，并将其信号输入到振动分析仪中进行信号处理和频谱分析，就可以得到叶片的固有频率。

2. 分析过程测试得到的叶片的振动信号经过信号处理和频谱分析后，可以得到叶片的频率响应曲线。

通过分析频率响应曲线，可以得到叶片的固有频率。

在频率响应曲线中，叶片的固有频率对应着曲线上的峰值。

通过测量峰值对应的频率，就可以得到叶片的固有频率。

对于多叶片结构的发动机叶片，需要分别测试每个叶片的固有频率。

一般情况下，不同叶片的固有频率会有所差异。

通过对多个叶片的固有频率进行统计分析，可以得到平均固有频率和固有频率的差异范围。

根据叶片的固有频率，可以进一步分析叶片的振动特性和受力情况。

固有频率越低，表示叶片越容易受到共振或失稳的影响。

在发动机工作过程中，叶片受到的力和振动会引起叶片的应力和变形，从而影响到叶片的寿命和性能。

3. 结论发动机叶片的固有频率是发动机设计和优化的重要参数。

通过实验测试和频谱分析，可以准确得到叶片的固有频率。

根据固有频率，可以进一步分析叶片的振动特性和受力情况，从而对发动机的性能和寿命进行评估和优化。

叶片自振静频率的测定

实验一叶片自振静频率的测定汽轮机是发电厂中主要设备之一，而叶片是汽轮机的重要部件，因叶片损坏造成的停机事故约为70%以上。

国内外发电厂常有因汽轮机片损坏事故而停机、停电，造成重大经济损失事件。

为确保叶片在汽轮机中安全运行，必须避开叶片的共振区，为达到这一目的，我们除了从理论上计算叶片的自振频率，使之不落入共振区外，还要对叶片振动特性进行实际测定，这一方面是由于叶片的几何形状复杂。

对自振频率产生影响的因素很多;另一方面是由于汽轮机运行一阶段后，其叶片受到蒸汽的腐蚀、磨损、热变形叶根紧力改变以及复环和拉金状态的改变等因素。

都会引起叶片自振频率的变化。

这就要对叶片避行定期监测。

为汽轮机安全、经济运行提供重要的依据。

为帮助同学深入学好叶片振动理论，本实验利用平板叶片模拟实际叶片测频，其振型直观、易辨认，具有代表性，有利于对叶片振动特性的研究。

一、实验目的：1、通过实验加深理解单个自由叶片的振动特性;2、掌握自振法及共振法测定自由叶片振动频率基本方法并观察叶片的各种振型。

二、实验内容：1、用自振法测定叶片的A 0型自振频率，观察不同频率比下的李沙如图2、用共振法测定叶片的A 0型自振频率，观察叶根紧力和叶片长度对自振频率的影响3、测定叶片切向A 1、A 2型振动频率和节线的数目和位置。

三、基本原理:汽轮机叶片是具有多个自由度的弹性体，理论上它具有无限多个自振频率和相应的主振型。

叶片受到外力激振后自由振动时，实际的振型曲线为各阶段振型迭加的结果。

由于高阶主振型很难激发，其分量随着阶次增高而减小。

所以叶片受到瞬时激振力作自由振动时，合成振型中高次振型很快衰减，从而呈现为最易激发的主振型。

一般说来，由于一阶振型(通常为切向A 0型)最易激发，故对于衰减不太快的叶片用自振法便能测定。

具有n 个自由度的弹性系统作自由振动时，任一点的运动可表示为: t w A Y i ni im msin 1∑==当一个正弦扰动力F=Fm 作用于系统任一位置时，系统产生强迫振动，若P=Wi ，则扰动力激起i 阶主振型的共振，振幅出现峰值，由于振型战正交性质，除i 阶主振型振幅剧烈增大外，其余各主振型皆不共振，故叶片振动呈现出i 阶自振频率对应的主振型。

叶片振动测量实验报告

叶片振动测量实验报告1. 引言叶片振动是在流体中运动的叶片由于受到流体作用力而发生的振动现象。

叶片振动对于风力发电机、水力发电机等工程应用中的叶片运动控制具有重要意义。

本实验旨在通过测量叶片振动的位移、速度和加速度，探究叶片振动的基本特性和规律。

2. 实验方法2.1 实验装置本实验使用的实验装置包括：振动测量系统、电磁感应位移传感器、信号调理电路和数据采集设备。

2.2 实验步骤1. 将叶片固定在安装架上，确保叶片在安装架上自由振动；2. 在叶片上固定电磁感应位移传感器，并连接到信号调理电路；3. 打开振动测量系统和数据采集设备；4. 开始测量，并记录数据，包括叶片振动的位移、速度和加速度。

3. 实验结果与分析3.1 叶片振动的位移、速度和加速度测量结果使用数据采集设备记录并处理实验数据，得到了叶片振动的位移、速度和加速度曲线。

下图为测得的实验结果示意图。

![实验结果示意图](result.png)3.2 基于实验结果的分析根据实验结果，我们可以观察到叶片振动的周期性特征。

叶片振动的周期由外部作用力和叶片的固有特性共同决定。

通过分析位移、速度和加速度曲线，可以得出以下结论：1. 位移曲线呈现正弦波形，表明叶片振动是一个简谐振动过程；2. 速度曲线呈现谐波形，速度的变化与位移变化相位差90度，速度峰值落在位移波峰或波谷；3. 加速度曲线为谐波的导数形式，加速度的变化与位移变化相位差180度，加速度峰值落在位移波谷或波峰。

叶片振动的位移、速度和加速度特性对于优化叶片运动控制和减小振动引起的能量损失具有重要意义。

4. 实验总结通过本实验，我们成功测量了叶片振动的位移、速度和加速度曲线，并分析了其特性和规律。

实验结果表明，叶片振动呈现周期性变化，具有简谐振动的特点。

这对于工程应用中的叶片运动控制具有重要意义。

同时，本实验还展示了使用振动测量系统进行叶片振动测量的方法和步骤，为后续的研究和应用提供了基础数据和方法。

叶轮叶片振动模态分析与实验研究的开题报告

叶轮叶片振动模态分析与实验研究的开题报告【题目】叶轮叶片振动模态分析与实验研究【背景】随着机械制造技术的发展，叶轮作为一种普遍的能量转换元件，在各种机械设备中广泛应用。

然而，由于叶轮经常遭受较大的离心力和振动力，其工作时容易出现振动现象，对机器本身和周围环境产生负面影响，甚至会导致设备损坏或人员安全事故。

因此，对叶轮振动问题进行深入研究，找出其产生振动的影响因素和解决方法，便成为当前研究的热点。

【研究内容】本项研究的主要内容为叶轮叶片振动模态分析与实验研究，包括以下几个方面：1.叶轮叶片振动模态分析：利用有限元方法对叶轮进行建模，将其叶片等效为薄板，分析其阻尼、共振频率等振动特性，并对其振动模态进行研究。

2.叶轮振动实验研究：设计叶轮振动实验台，并进行振动实验，通过实验数据对模型进行验证和修正，研究叶轮在不同转速条件下振动特性。

3.叶轮叶片材料和结构的改进：根据振动分析和实验结果，优化叶轮叶背材料和叶片安装结构，尽可能降低振动幅值，提高叶轮工作的安全性和稳定性。

【研究意义】本研究对于提高叶轮工作的安全性和稳定性具有重要意义。

通过对叶轮叶片振动模态分析，可以深入了解其振动特性，为制定叶轮的设计标准和选用适当材料提供科学依据。

通过实验研究，可以验证和修正分析模型，提高研究的可靠性和准确性。

最终通过改进叶轮叶片材料和结构，可有效地解决叶轮振动问题，提高设备工作的效率和安全性。

【研究方法】本项研究的研究方法主要包括有限元分析法和振动实验。

1.有限元分析法：根据叶轮的几何形状和材料力学特性进行建模，并计算其振动模态和频率响应，分析其振动特性，并优化其叶背材料和结构。

2.振动实验：设计合适的叶轮振动实验台和实验方案，对叶轮在不同转速下进行振动实验，采集实验数据，通过与有限元分析结果进行对比和验证，提高研究的可靠性和准确性。

【预期成果】本项研究预期可以获得以下成果：1.建立叶轮叶片振动模态分析模型，分析其振动特性，并优化其叶背材料和结构。

汽轮机叶片振动与分析

摘要电力工业为国民经济各个领域和部门提供电能，它的发展直接影响着工农业建设的速度。

为了确保实现机组的长期“安全、经济、满发”这一综合质量要求，近年来人们对叶片的振动进行了广泛深入的研究。

本论文着重阐述了汽轮机叶片的型线部分受力计算方法和避免叶片共振的措施。

介绍了汽轮机叶片的结构形式、叶片受力分析的方法。

介绍了叶片振动产生的原因、机理和振动类型。

在叶片受力分析之后，提出叶片振动频率的计算方法。

在介绍了叶片的振动特性和调频安全准则后，提出避免叶片产生共振的措施和建议。

介绍了叶片静频率和动频率的实测方法并且对目前比较先进的实时监测仪器作了简单的介绍和对比分析。

在大量收集资料和阅读相关文章的过程中，对汽轮机叶片振动产生的原因、机理以及类型有了深刻的了解，完成毕业论文。

关键词：汽轮机；叶片；振动：$AbstractThe electric power industry provides the electrical energy for national economy each domain and the department, its development is affecting the industry and agriculture construction speed directly. In order to guarantee the realization unit long-term “the security, the economy, completely sends” this comprehensive quality requirement, in recent years the people have conducted the widespread thorough research to leaf blade's vibration.The present paper elaborated emphatically the steam turbine leaf blade the line partial stress computational method and avoids leaf blade resonating the measure. Introduced the steam turbine leaf blade's structural style, the leaf blade stress analysis method. Introduced the leaf blade vibration produces reason, mechanism and vibration type. After leaf blade stress analysis, proposes the leaf blade vibration frequency computational method. After introduced leaf blade's vibration characteristic and the frequency modulation security criterion, proposed avoids the leaf blade having the resonating measure and the suggestion.Introduced and the leaf blade static frequency and moved the frequency the actual method to make the simple introduction and the contrast analysis to the present quite advanced real-time monitor instrument.In the massive data collection and in the reading thread process, the reason, the mechanism as well as the type which produced to th e steam turbine leaf blade vibration had the profound understanding, completed the graduation thesis.Key word: Turbine; Leaf blade; V ibration目录引言.............................................................................. 错误!未定义书签。

宽弦风扇叶片振动分析强度与振动

141.55 156.55 178.06 202.87 228.34 300.92 301.96 305.08 310.31 317.85 328.04 302.32 305.42 310.64 318.15 328.31 366.54 371.86 387.07 410.21 438.63 469.64 372.21 387.42 410.56 438.98 469.99
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算得到。发动机的工作状态是变化的，飞行速度和高度不同，则进入发动机的空气温度，压力和流量都会改变，发动机的转速也时常发生改变。这些都将引起风扇叶片上所受的负荷发生变化。因此风扇叶片上的应力情况将随发动机的不同工作状态而变化，本文仅选取风扇叶片最可能出现危险情况的一种工作状态:低空低温高速飞行状态，进行静力分析和强度校核。根据某型发动机的设计要求，当发动机处在低空低温高速飞行状态时，部分工作参数如表 3 所示。表 3 发动机工作参数表飞行高度飞行速度发动机转速 N1 风扇进口空气风扇进口风扇出口 H
4600kg / m3
弹性模量
1.068 1011 N / m2
泊松比
0.32
屈服强度
825MPa
抗拉强度
895MPa
1.2 网格模型
对模型进行有限元网格划分，对于叶片进行整体网格划分，设置最小化分单元为 0.5mm，其中叶片包含 121669 单元，192596 节点。空心叶片 91496 单元， 182997 节点。窄弦叶片 87140 单元，138560 节点。
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一阶
二阶
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三阶
四阶
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五阶
六阶（1）模态计算结果见表 4，由各阶振型可知:1 阶、2 阶、4 阶等振型叶片上出现横节线，为各阶弯曲振动; 3、6 阶振型叶片上出现纵向节线，为各阶扭转振动。 5 阶等振型叶片上出现不规则节线，为局部高阶复合振动模态。叶片整体振动位移以弯曲振动为主，最大挠度发生在前缘叶尖处。这使得在前缘附近易发生气体分离，影响风扇效率。各转速下的振型非常接近。

航空发动机涡扇叶颤振分析与抑制技术研究

航空发动机涡扇叶颤振分析与抑制技术研究航空发动机作为现代航空技术的重要组成部分，其运行状态对于飞机的安全和性能具有重要影响。

然而，在发动机运行过程中，叶片颤振等问题可能会出现，对发动机的安全和性能带来不利影响。

本文将重点探讨航空发动机涡扇叶颤振分析与抑制技术的研究，为保障航空安全做出贡献。

一、航空发动机涡扇叶颤振的原因与机理1.1 原因涡扇叶片颤振是航空发动机中普遍存在的问题，其产生的原因较为复杂。

主要包括以下几点：（1）不同叶片之间的谐波干涉：当叶片振动频率相同或者相差很小时，容易出现谐波干涉。

（2）气动不稳定性：发动机工作时，通过叶片表面的气流产生激振力，其中存在一定的气动不稳定性。

当激振力足够强或者气流不稳定时，便会引起叶片振动。

（3）叶片本身的刚度和阻尼特性：叶片的刚度和阻尼特性是决定其自振频率和阻尼比的重要因素。

当叶片的刚度或阻尼发生变化时，其自振频率和阻尼比也会发生变化，从而引起叶片颤振。

1.2 机理涡扇叶片颤振的机理是叶片激振和非线性能量转移的结果。

其中，叶片激振包括气动激振和结构激振两种方式。

气动激振是由通过叶片表面的气流产生的气动力引起的，而结构激振则是由叶片自身的振动引起的。

叶片振动会使得非线性能量转移到其它振动模态上，这些模态的振幅进一步增强，最终致使叶片颤振。

对于航空发动机来说，叶片颤振问题的解决一直为人所关注。

二、航空发动机涡扇叶颤振的分析方法航空发动机涡扇叶颤振的分析方法主要包括数值模拟和试验两种方式，其中数值模拟采用计算流体力学（CFD）和有限元分析（FEA）等方法，试验则包括基础实验和高速实验。

2.1 数值模拟数值模拟是一种重要的分析涡扇叶颤振的方法，其中，计算流体力学（CFD）和有限元分析（FEA）应用广泛。

（1）计算流体力学（CFD）分析：CFD方法是一种解决流动问题的数值计算方法，可用于模拟空气流动和叶片气动力之间的相互作用。

CFD方法可以提供叶片表面的气动压力、速度和气动力等重要参数，从而帮助确定叶片的气动稳定性和颤振特性。

涡轮工作叶片的振动特性分析

旋转态下的叶片固有振动频率随转速的增高而增大，且对低阶频率的影响较大，而对高阶频率的影响较小。温度与转速共同作用对固有振动频率的影响涡轮叶片在实际工
作中，同时受温度和转速两种效应的影响，两者对叶片固有频率的影响起相反作用。那种效应影响大，便决定叶片固有频率是增还是减。由本文计算的涡轮叶片固有振动频率的结果可
振动频率的影响图2-1是涡轮叶片100转速下常温和有温度场条件的固有频率的图形化描述，分析可得：温度升高，叶片材料的弹性模量E下降，导致刚性下降，故其固
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有振动频率也会下降。常温下的各阶固有频率均大于相应的带有100转速下温度场的固有频率，且阶次越高，它们的差值越大。边界条件对固有振动频率的影响图2-
致叶片的工作应力增大，更为重要的是，还会导致叶片在其工作转速的范围内发生共振从而产生故障，高周疲劳的可靠性也因而降低。因此，对叶片的振动振动特性进行分析研究，以
确保其在发动机工作转速范围内不发生共振并提高其高周疲劳的可靠性是非常重要的。研究叶片固有振动特性以排除叶片故障，提高可靠性，一直是燃气轮机设计、生产和使用中十分
的共振转速才是危险的。本例的共振裕度分析就是针对共振转速而言的。其他的危险转速为距共振转速的转速。从图3中可得到涡轮叶片在复杂边界条件下的共振分析。
根据第一、二级涡轮导向器叶片数目分别为66片和72片；后机匣支板数目为18个以及由试验确定该型燃气轮机可能出现6或8个失速团，所以燃气轮机在工作时，可能会存在
由第一、二级涡轮导向器叶片及后机匣支板形成的尾流激振力和结构系数为6或8的气体激振力。图即共振图，是比较常用的一种判断叶片工作时是否存在共振和共振转速位置的

汽轮机叶片振动试验4

由此可见，自振法测频时应得到稳定的李沙茹图；共振法测频时应得到最大的振幅峰值，此时的振动频率才是叶片的固有频率。
汽轮机叶片振动试验
一、实验目的
1．掌握用自由振动法和共振法测定汽轮机单个叶片的静频率。
2．通过实验，加深理解单个叶片的振动特性及叶根紧力对自振频率的影响。
3．了解本实验系统仪器的使用。
二、基本原理
汽轮机叶片是具有多个自由度的弹性体，理论上它具有无限多个自振频率和相应的主振型，叶片受到瞬间激振力后作自由振动时，实际的振型曲线为各阶主振型曲线迭加的结果。但由于高阶主振型很难激发，其分量随着阶次增高而愈益微小。故叶片受到瞬时激振作自由振动时的合成振型基本上呈现为最易激发的主振型的振型。一般来说，由于一阶振型（通常为切向Ao型）最易激发，故对于衰减不太快的叶片用自振法便号分别输入示波器的X及Y轴时，示波器荧光屏上将显示出李沙茹图形。其道理很简单，在同一平面上的几个分振动不是在一同一个方向上发生，则振动体上的一点运动轨迹是在同一个平面上的封闭曲线。其绘制方法如下。如果两个讯号的频率成简单的整数比，则可得到稳定的简单李沙茹图。
若两个频率十分接近但不相等，则李沙茹图形将缓慢移动并交替呈现出不同的形状。测频时通常将已知（给定）频率信号输入X轴。振动信号输入Y轴，调节X轴信号频率直至获得稳定的李沙茹图，则被测叶片的频率也就知道了。更常用的是将两个信号的频率比调至1：1。使获得最简单的李沙茹图。如图〈二〉所示即为两个频率比为简单的整数比时的李沙茹图。对于多自由度的弹性系统。当一个正弦干扰力F=Fosinpt作用于系统上任意位置时，将产生强迫振动。若干扰力频率等于i阶自振频率时，会激起i阶共振，振幅出现峰值，其余各阶皆不激起共振性振动，这样就可判断出叶片的自振频率。

风力发电机组叶片振动检测方法

风力发电机组叶片振动检测方法引言风力发电机组作为一种广泛应用于可再生能源领域的设备，其叶片振动监测对于保证其正常运行和安全性非常重要。

本文将介绍一种叶片振动检测的方法，以帮助工程师和技术人员保持风力发电机组的最佳工作状态。

背景风力发电机组的叶片振动是由风的冲击和机械运行不平衡等因素引起的。

叶片振动过大会导致发电机组损坏或者减少发电能力，甚至对周边环境和人员造成危害。

因此，及时检测和监测叶片振动情况可以预防潜在的问题。

方法步骤1：传感器的安装在风力发电机组的叶片上安装合适的振动传感器。

传感器应该能够测量叶片的振动幅度、频率和方向。

通常，采用压电传感器来实现这一目的。

步骤2：数据采集与分析使用数据采集器记录由传感器测量到的叶片振动数据。

数据采集器应该具有足够的存储容量和采样率。

采集的数据可以通过电缆或者无线传输到中央处理单元进行分析。

步骤3：数据处理与诊断通过专门的软件对采集到的数据进行处理和诊断。

常见的方法包括频域分析、时域分析和振动模式识别。

通过这些方法，可以得到叶片振动的频率、幅度和模式等信息，并判断是否存在异常情况。

步骤4：报警与维护当检测到叶片振动超过设定的阈值时，系统应该及时发出警报并采取相应的维护措施。

可能的维护措施包括校准传感器、平衡叶片或者更换损坏的部件等。

同时，持续地监测叶片振动情况可以帮助工程师预测可能的故障，并采取预防措施。

结论通过使用合适的传感器、数据采集与分析系统，以及有效的诊断算法，可以对风力发电机组叶片的振动情况进行检测和监测。

这种方法有助于提高风力发电机组的可靠性和安全性，保证其持续稳定地发电，并对环境和人员产生最小的风险。

> 注意：本文所介绍的方法仅供参考，具体的装置和技术细节需要根据实际情况进行调整和优化。

发动机叶片的固有频率测试分析

发动机叶片的固有频率测试分析1. 引言1.1 背景介绍发动机叶片的固有频率是指在特定条件下，叶片自身固有振动的频率。

发动机叶片作为发动机关键部件之一，其固有频率的测试可以帮助我们了解叶片的振动特性，进而评估发动机的性能和稳定性。

在实际运行中，发动机叶片的固有频率对于发动机的工作效率和寿命都具有重要影响。

对发动机叶片固有频率的测试分析具有重要意义。

1.2 研究目的研究目的是为了深入了解发动机叶片的固有频率测试分析，探讨其在发动机性能优化和故障诊断中的作用。

通过对发动机叶片固有频率的测试分析，可以帮助工程师们更好地了解叶片的振动特性，从而准确评估叶片的运行状态和性能表现。

研究目的还包括探讨固有频率测试方法的优化与改进，提高测试准确性和效率，为发动机设计和维护提供更可靠的依据。

通过深入研究发动机叶片固有频率的测试分析，可以为提高发动机性能、延长叶片使用寿命和减少故障率提供重要参考，为航空航天、汽车和动力行业的发展和进步做出贡献。

1.3 研究意义发动机叶片的固有频率测试分析是发动机设计和性能优化中非常重要的一环。

通过对发动机叶片的固有频率进行测试和分析，可以更好地了解叶片的动态特性和振动状况，有助于提高发动机的工作效率、延长发动机的使用寿命，减少振动对整机系统的影响。

发动机叶片的固有频率是指叶片固有振动的频率，在发动机运行时叶片振动的频率与固有频率相接近时，叶片容易出现共振现象，导致叶片疲劳和损坏。

通过测试叶片的固有频率，可以帮助设计师合理设计叶片的结构和材料，避免出现共振现象，提高叶片的稳定性和可靠性。

在发动机领域，发动机的性能和寿命直接受到叶片固有频率的影响。

叶片的振动不仅会影响到发动机的工作效率和燃烧效果，还会损坏叶片和其他发动机部件，降低发动机的可靠性和安全性。

对发动机叶片的固有频率进行测试分析具有重要的研究意义和实践价值。

通过深入研究发动机叶片的固有频率，可以为发动机设计和性能优化提供科学依据和技术支持，为今后的发动机研究和发展提供重要参考。

具有整体围带和凸台拉筋汽轮机长叶片阻尼振动特性实验研究

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第５３卷第２期
汽
轮
机
技
术
Ｖ０１３．５ＮＯ．２
２１年４月０１
ＴＵＲＢＩＮＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ａｐ．０ｌｒ２１
具有整体围带和凸台拉筋汽轮机长叶片阻尼振动特性实验研究
谢永慧，吴君张荻周代伟陆伟，，，
ＸＥＹｎ．ｕ．ｕＺＡＧＤＺＵＤｉｅ，ＵＷｅＩｏｇｈｉＷＵＪｎ．ＨＮｉ，ＨＯａ— ｉＬｉｗ

叶片的振动

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三叶片振动的基本振型
叶片振动的基本形式有弯曲振动和扭转振动。而弯曲振动又分切向振动和轴向振动：
• 绕叶片截面最小主惯性轴（Ⅰ—Ⅰ轴）的弯曲振动称为切向振动；
• 绕叶片截面最大主惯性轴（Ⅱ—Ⅱ轴）的弯曲振动称为轴向振动；
• 沿着叶片长度方向绕通过截面型心轴线往复作转过一角度的振动称为扭转振动。各种振型如图6—43所示。
引起叶片振动的原因是叶片在工作时受到周期性的汽流激振力的作用。作用在叶片上的激振力按其产生原因可分为两类：一类是由于结构上的因素产生的；一类是由于制造、安装的误差产生的。前者称为高频激振力，后者称为低频激振力。
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1. 低频激振力
低频激振力产生的原因是由于结构件的制造、安装误差而导致汽流力分布不均所致。具体情况有如下几种：（1）上下隔板接口结合不良，当汽流流过接口处的喷嘴通道时，汽流速度的大小及方向不同，形成一个（或两个）激振源。（2）由于喷嘴或者隔板导叶制造误差，使个别喷嘴异常，其出口汽流速度的过大或过小，也就形成了一个激振力。
弯扭叶片
一叶片的振动
汽轮机的叶片在工作时，会受到不均匀汽流力（激振力）的作用，使叶片产生振动。特别是当叶片的自振频率等于激振力或者为其整数倍时，叶片将发生共振，就可能使叶片疲劳断裂。运行经验表明，叶片损坏主要原因是由于振动造成的。因此，研究叶片的振动，就应该研究引起叶片振动的激振力和叶片本身的自振频率。二引起叶片振动的激振力
图6—43 各种振型
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Hale Waihona Puke 四叶片振动自振频率计算这里所讲的频率是指叶片不动时的静频率。实际上叶片是随大轴、叶轮一起旋转的，旋转时要产生离心力，在离心力作用下，叶片的弯曲刚度增加，故自振频率增高。叶片自振频率可以用实验测得，也可以通过理论计算求得。 1. 单个等截面叶片弯曲振动自振频率计算

叶片(轮)振动特性实验

汽轮机叶轮（片）的振动特性实验汽轮机叶轮，是汽轮机主要部件之一，对于一些刚性不足的叶轮，常因激振力频率与叶轮固有频率相等或接近时产生强烈地共振而引起叶轮的损坏。

当叶轮振动时，总是带动安装在上面的叶片同时振动，故叶轮的振动实质上是叶轮——叶片合成的弹性系统的振动，故是轮系振动，但习惯上常称为叶轮振动。

由于叶轮直径甚大，沿圆周方向的刚度甚大，所以叶轮一般不会产生切向扭转振动；但叶轮的厚度小（相对半径而言），轴向的刚度小，易发生轴向振动。

在叶轮振动的同时，往往会引起镶嵌在叶轮外缘的叶片振动，这对叶片又是一个极大的威胁。

汽轮机叶片损坏所造成的事故停机占汽轮机事故的70%以上，国内外发电厂常因汽机叶片损坏事故停电，造成巨大的经济损失。

为了确保叶片在汽轮机运行中的安全，必须避开叶片危险的共振。

使之不落入共振区之外，由于叶片的几何形状复杂，对自振频率特性产生影响因素很多，除了从理论上计算叶片的自振频率外，还要对叶片振动特性进行测定。

另外，汽轮机运行一个阶段以后，由于叶片受到蒸汽的腐蚀、磨损，受热变形，叶根紧固力改变以及复环和拉金的连接状态的改变，都会引起叶片自振频率的变化。

所以，汽轮机每次大修时都要对叶片的切向A0型的自振频率进行测定、校核，根据自振频率有无改变，亦可以发现叶片有无隐患如裂纹及其损伤。

因此，对叶轮（片）振动特性的研究不可忽视。

一、实验目的通过实验掌握汽轮机叶轮（片）振型及对应频率的测试方法，验证叶轮（片）在不同频率下共振时的振型，加深对叶轮（片）振动理论的理解和增强感性认识。

提高基本测试技能，掌握实验仪器、仪表的使用方法，培养独立思考与动手能力。

故本次实验的任务如下：（1）掌握共振法测定叶轮自振频率和频谱分析法测定叶片振动特性的基本方法，以及判别振型的基本方法；（2）用共振法测量叶轮轴向振动的自振频率，观察不同频率比下的李沙如图形，加深理解叶轮的振动特性。

用频谱分析法测定叶片的自振频率，观察叶根紧力对自振频率的影响；（3）了解实验中各种仪器、仪表使用方法及性能，独立完成联接实验线路与实验操作；（4）测出叶轮轴向的m=1、m=2、m=3、m=4、m=5、m=6等振型及对应频率，写出实验报告。

第二章：叶片振动 (2)

喷嘴后气流力的分布
LABORATORY OF INTENSITY AND VIBRATION
HIT
2-2 引起叶片振动的激振力
若整圈的喷嘴数为Z1，叶片每秒钟旋转ns转，则叶片得到Z1 ns次激振，激振力的频率为 f e Z1ns 如果不是整圈都有喷嘴，应该将实际的喷嘴数 Z1 化为相当的整圈喷嘴数Z1。实际的喷嘴数为 Z1 ，叶片每秒转速为ns时，则叶片转一圈所需的时间为1/ns 秒，叶片通过进汽弧段AB所需的时间为ε 1/ns。但叶片通过进汽弧段时，共受到 Z1 次激振力的作用。因此每秒受到激振力的次数，即激振力的频率为：
图2-3表示不同对数衰减率 δ 时，λ 与ω /ω n的关系曲线。可以看出不但在ω /ω n=1时振幅很大，而且ω /ω n在1附近振幅也很大，这个范围为ω /ω n=0.75～1.25，称为共振区。
有阻尼的受迫振动，振幅还受到阻尼大小的影响，如图。可以看出，增加阻尼能使共振振幅大大降低。此外，振幅还受到激振力大小的影响。激振力愈大则振幅愈大。
n

n
LABORATORY OF INTENSITY AND VIBRATION
HIT
2-1 振动的基本概念
当分母中根号内数值最小时，放大系数最大。这时候的ω值由下式确定
d 2 2 2 2 {[1 ( ) ] ( ) ( ) } 0 d n n
求导得到
(
2 1 ) 1 ( )2 1 n 2
透平运行的经验表明，叶片损坏的原因，多数是由于叶片振动疲劳引起。
据国外统计：汽轮机叶片事故约占汽轮机事故的39%，燃气轮机轮机叶片事故所占的比例更高；国内统计：1973~1975三年间，六千万千瓦以上国产机组和一万千瓦以上进口机组共发生350起40多种类型的汽轮机叶片损坏事故，其中大多数事故是由振动疲劳所致。