航空发动机振动及控制方法分析与研究

航空发动机振动及控制方法分析与研究
航空发动机振动及控制方法分析与研究

航空发动机振动及控制方法分析与研究

发表时间:2019-05-13T16:01:53.567Z 来源:《防护工程》2019年第2期作者:李云鹏王忠鹏

[导读] 本文综述了整机振动常见的故障类型及影响因素,并分析了发动机振动抑制的方式方法,对发动机振动控制具有一定的参考价值。中国航发哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江哈尔滨 150066

摘要:航空发动机整机振动故障是发动机工作中较为常见并且危害较大的故障,且其所受影响因素较多,问题原因十分复杂,解决起来十分困难。因此分析故障原因,提前设计减振系统保证发动机振动在可接受的范围内十分重要。本文综述了整机振动常见的故障类型及影响因素,并分析了发动机振动抑制的方式方法,对发动机振动控制具有一定的参考价值。

关键词:航空发动机;振动;控制方法

引言

发动机振动又称整机振动,是指整台发动机装在试车台架或飞机上时,发动机和台架或飞机整个系统的振动。发动机的振动是难免的,随着航空发动机推力和转速的增长,发动机结构承受的振动载荷越来越大,整机振动故障将严重影响航空发动机安全,在飞行中过量的振动会增加磨损,甚至导致严重故障和系统损伤。因此,准确分析并提前设置减振措施,保证发动机在工作范围内振动指标不超出其承受范围是发动机研制中十分重要的课题。

一、典型振动故障类型及影响因素

安装在飞机或试验台上的航空发动机,是一个多自由度的振动系统。所谓发动机的整机振动,是指该系统在各种激振力作用下所产生的响应。发动机故障会产生独特的发动机振动,故障不同,振动特征也不同。引起发动机振动的原因非常复杂,既有转子不平衡,轴承、齿轮碰磨引起的机械振动,也存在流体经过发动机流道时产生的激振力。实际上导致发动机振动程度加剧的激振力主要表现为旋转件的不平衡力、气体的激振力,产生故障的部位则以转子、轴承和叶片为主。

(1)转子不平衡、转子不对中;

(2)转动件与静子件碰磨;

(3)发动机转子热弯曲;

(4)发动机同心度问题;

(5)发动机主轴承故障;

(6)附件传动齿轮、轴承损坏等;

(7)连接件松动、转子支承结构间隙超差;

(8)减振结构件失效;

(9)共振;

(10)不均匀的气流流动。

二、振动控制

2.1 转子的平衡

对发动机转子进行平衡,是降低发动机振动、提高发动机使用安全性、可靠性、寿命和效率的最重要措施之一。利用平衡机在发动机转子转动状态能测定转子不平衡重量大小及所在位置,并确定平衡配重应加的大小与位置,这种平衡的方法称为动平衡。目前转子动平衡工艺已较为成熟,动平衡过程中可将转子的残余不平衡量控制在很小的范围内。但由于现行转子的平衡主要是二次平衡,即平衡好后的转子在总装时又要拆开重新装配,二次装配的影响较大,潜伏了激振因素,开展整机动平衡研究也许是提高动平衡效果的关键。

2.2 减振结构

临界转速时转子的振动十分强烈,因此在发动机设计时总是希望工作转速避开临界转速,但对于一些工作转速范围较为宽广的发动机,则常常无法避开临界转速,有效的减振措施是采用减振结构,采用减振结构可以显著的减小振动程度,航空发动机曾采用过各种各样的减振结构,挤压油膜阻尼器是效果较好的一种阻尼器,并得到了广泛的应用。

2.3 其它方法

转子与静子的碰磨事关重大,特别是在起动过程中,由于轴承游隙的存在以及气动力的影响,转子沿轴向方向会有窜动,在此过程中极易发生碰磨。控制碰磨的措施之一是放大转静子的配合间隙,但是这对发动机的效率和性能影响极大,所以关键还需加强对转子的热弯曲及机匣冷却系统主动控制技术的研究。

连接件的松脱和预紧力不足同样会对振动产生很大的影响,控制此类激振因素的关键是应有适当的预紧力。预紧力的选定相当复杂,过大会使连接件及拉杆承受较大应力,特别是在交变的温度载荷下极易疲劳损坏;而过小的预紧力则可能降低转子系统的刚性,以及在弯矩和扭矩作用下结合面的相对滑动和张开,致使转动非线性和振动失稳。

三、发动机振动控制建议

发动机研制过程中无法避免整机振动,即使是生产定型发动机,也常有一些因振动不合格而不能出厂,或使用中因振动问题而提前返修。由于引起振动的因素十分的多,并且振动的故障模式也不固定,因此精确的检测发动机的振动数据十分的重要。因此,应当积极开展发动机内部振动测量技术的研究。

另一方面应积极开展发动机整机现场动平衡技术的研究。由于发动机转子结构的复杂性,使已经分段平衡好的转子在装机后仍存在较大的不平衡,需要多次反复平衡和装配。现在国外已经发展了先进的整机现场动平衡工艺技术,在试车台上根据发动机振动测量数据直接做整机平衡, 减少装配次数,从而大大降低了发动机的振动故障。在发动机装机飞行后,一旦出现振动超差,则可以根据机载振动监视系统储存的数据在地面现场进行整机动平衡,不必进行地面试车,减少了维修费。

第三,深入研究挤压油膜阻尼器的理论及工艺实现方法,大力发展可变间隙挤压油膜阻尼器、弹性环式挤压油膜阻尼器、电流变液和

航空发动机强度与振动

航空发动机强度与振动课程设计报告 题目及要求 题目基于 ANSYS 的叶片强度与振动分析 1.叶片模型 研究对象为压气机叶片,叶片所用材料为 TC4 钛合 金,相关参数如下: 材料密度:4400kg/m3弹性模量:1.09*1011Pa 泊松比: 0.34 屈服应力:820Mpa 叶片模型如图 1 所示。把叶片简化为根部固装的等截

面悬臂梁。叶型由叶背和叶盆两条曲线组成,可由每条曲 线上 4 个点通过 spline(样条曲线)功能生成,各点位置 如图 2 所示,其坐标如表 1 所示。 注:叶片尾缘过薄,可以对尾缘进行修改,设置一定的圆角 2.叶片的静力分析 (1)叶片在转速为 1500rad/s 下的静力分析。 要求:得到 von Mises 等效应力分布图,对叶片应力分布进行分析说明。并计算叶片的安全系数,进行强度校核。 3.叶片的振动分析 (1)叶片静频计算与分析 要求:给出 1 到 6 阶的叶片振型图,并说明其对应振动类型。

(2)叶片动频计算与分析 要求:列表给出叶片在转速为 500rad/s,1000rad/s,1500rad/s, 2000rad/s 下的动频值。 (3)共振分析 要求:根据前面的计算结果,做出叶片共振图(或称 Campbell 图),找出叶片的共振点及共振转速。因为叶片一弯、二弯、一扭振动比较危险,故只对这些情况进行共振分析。 3. 按要求撰写课程设计报告 说明:网格划分必须保证结果具有一定精度。各输出结果图形必须用ANSYS 的图片输出功能,不允许截图,即图片背景不能为黑色。 课程设计报告 基于 ANSYS 的叶片强度与振动分析1. ANSYS 有限元分析的一般步骤 (1)前处理 前处理的目的是建立一个符合实际情况的结构有限元模型。在Preprocessor 处理器中进行。包括:分析环境设置(指定分析工作名称、分析标题)、定义单元类型、定义实常数、定义材料属性(如线弹性材料的弹性模量、泊松比、密度)、建立几何模型(一般用自底向上建模:先定义关键点,由这些点连成线,由线组成面,再由线形

压电陶瓷振动的干涉测量实验报告

一、实验目 压电陶瓷振动的干涉测量实验报告 的与实验仪 器 1.实验目的 (1)了解压电陶瓷的性能参数;? (2)了解电容测微仪的工作原理,掌握电容测微仪的标定方法; ? (3)、掌握压电陶瓷微位移测量方法。 2.实验仪器 压电陶瓷材料(一端装有激光反射镜,可在迈克尔逊干涉仪中充当反射镜)、光学防震平台、半导体激光器、双踪示波器、分束镜、反射镜、二维可调扩束镜、白屏、驱动电源、光电探头、信号线等。 二、实验原理 1. 压电效应 压电陶瓷是一种多晶体,它的压电性可由晶体的压电性来解释。晶体在机械力作用下,总的电偶极矩(极化)发生变化,从而呈现压电现象,因此压电陶瓷的压电性与极化、形变等有密切关系。 1) 正压电效应:压电晶体在外力作用下发生形变时,正、负电荷中心发生相对位移,在某些相对应的面上产生异号电荷,出现极化强度。对于各向异性晶体,对晶体施加应力时,晶体将在 X,Y,Z 三个方向出现与应力成正比的极化强度,即: E = g·T(g为压电应力常数), 2) 逆压电效应:当给压电晶体施加一电场 E 时,不仅产生了极化,同时还产生形变,这种由电场产生形变的现象称为逆压电效应,又称电致伸缩效

应。这是由于晶体受电场作用时,在晶体内部产生了应力(压电应力),通过应力作用产生压电应变。存在如下关系: S = d·U(d为压电应变常数) 对于正和逆压电效应来讲, g和d 在数值上是相同的。 2. 迈克耳逊干涉仪的应用 迈克耳逊干涉仪可以测量微小长度。上图是迈克耳逊干涉仪的原理图。分光镜的第二表面上涂有半透射膜,能将入射光分成两束,一束透射,一束反射。分光镜与光束中心线成 45°倾斜角。M1和 M2为互相垂直并与分束镜都成 45°角的平面反射镜,其中反射镜 M1后附有压电陶瓷材料。 由激光器发出的光经分光镜后,光束被分成两路,反射光射向反射镜 M1(附压电陶瓷),透射光射向测量镜 M2(固定),两路光分别经 M1、M2反射后,分别经分光镜反射和透射后又会合,经扩束镜到达白屏,产生干涉条纹。M1和 M2与分光镜中心的距离差决定两束光的光程差。因而通过给压电陶瓷加电压使 M1随之振动,干涉条纹就发生变化。由于干涉条纹变化一级,相当于测量镜 M1移动了λ/2,所以通过测出条纹的变化数就可计算出压电陶瓷的伸缩量。 三、实验步骤 1)将驱动电源分别与光探头,压电陶瓷附件和示波器相连,其中压电陶瓷 附件接驱动电压插口,光电探头接光探头插口,驱动电压波形和光探头波形插口分别接入示波器 CH1 和 CH2; 2)在光学实验平台上搭制迈克尔逊干涉光路,使入射激光和分光镜成 45 度,反射镜 M1 和 M2与光垂直,M1 和 M2 与分光镜距离基本相等;

航空发动机构造及强度复习题

航空发动机构造及强度复习 一、基本概念 1. 转子叶片的弯矩补偿 2. 转子的自位作用 3. 动不平衡与动不平衡度 4. 静不平衡与静不平衡度 5. 挠轴转子与刚轴转子 6. 转子叶片的静频与动频 7. 转子的临界转速8. 转子的同步正涡动与同步反涡动 9. 转子的同步正进动与同步反进动10. 持久条件疲劳极限 11. 尾流激振12. 恰当半径 13. 陀螺力矩14. 压气机叶片的安全系数 15. 轮盘的破裂转速16. 应力比 17. 动刚度18. 动波 19. 低循环疲劳20. 轮盘的局部安全系数与总安全系数 二、基本问题 1.航空燃气涡轮发动机有哪几种基本类型? 2.航空发动机工作叶片受到哪些负荷? 3.风扇叶片叶尖凸台的作用是什么? 4.航空燃气涡轮发动机中,两种基本类型发动机的优缺点有哪些? 5.列举整流叶片与机匣联接的三种基本方法。 6.压气机转子设计应遵循哪些基本原则? 7.压气机防喘在结构设计方面有哪些措施? 8.压气机转子有哪三种结构形式?各有何优缺点? 9.发动机转子轴向力减荷有哪三项措施? 10.叶片颤振的必要条件是什么?说明颤振与共振的区别。 11.疲劳破坏有哪些基本特征? 12.燕尾形榫头与枞树形榫头有哪些主要特点? 13.说明疲劳损伤的理论要点。 14.轮盘有几种振动形式,各举例画出一个振型图。 15.航空发动机燃烧室由哪些基本构件组成? 16.排除叶片共振故障应从哪几个方面考虑?举例说明各方面的具体措施。 17.什么是等温度盘,为什么采用等温度盘,其温度条件是什么? 18.涡轮相比的结构特点是什么? 19.涡轮部件冷却的目的及对冷却气的要求是什么?在涡轮部件上采用的冷却、散热、 隔热措施有哪些?

发动机振动强度

发动机强度与振动 第一章课后作业 学号:姓名: 1.1 简要解释下列名词术语: (1)弯矩补偿 弯矩补偿:在叶片设计时,通过离心力弯矩来抵消一部分气动力弯矩,使叶片截面上的合成弯矩最小或达到某一数值,以减小叶片截面上的总弯曲应力值。 (2)自然补偿 自然补偿:弯曲变形后,截面重心偏离,形成附加弯矩,使离心弯矩对气动弯矩的补偿作用加大,也称附加补偿为自然补偿。 (3)罩量调整 罩量调整:罩量是叶片各截面重心相对于Z轴的偏移量;以根部截面为调整对象,对罩量进行调整为罩量调整。调整需考虑的因素有气动状态、加工和安装等。 1.2 简要回答下列问题: (1)发动机工作中转子叶片受哪些负荷? 离心力、气动力、热应力、交变载荷、随机载荷 (2)转子叶片应力计算中,至少应考虑哪些工作状态? 最大气动状态,H=0, Ma=M max,n=n max 最小气动状态,H=H max, n=n额定或n巡航 最高温度状态,T=Tmax 地面试车, 即设计状态,H=0, Ma=0, n= n max (3)航空发动机转子叶片截面上承受什么弯矩?通常采用什么方法来降低截面上的弯曲应力? 气动力弯矩和离心力弯矩;采用弯矩补偿降低截面上的弯曲应力。 (4)离心补偿,或称弯曲补偿,在转子叶片设计中如何实现?补偿系数如何确定? 使气动力弯矩和离心弯矩作用方向相反,从而减小合成弯矩。 补偿系数为0.2至0.8,应根据叶片在最常应用的工况和最危险工况下进行离心补偿设计,选择补偿系数还应考虑其他工况,以避免叶片出现过补偿现象。 (5)试用图说明在同一转子上压气机和涡轮转子叶片各截面的重心分布规律(沿周向及轴

向),并阐述其原因。 压气机 压气机对气体做功,受到的气动弯矩与航向相反,则,离心弯矩应与航向相同,故重心向左。 受到的气动弯矩与转向相反,则,离心弯矩应与转向向相同,故重心向左。 涡轮 气体对涡轮做功,涡轮叶片受到的气动力弯矩与航向相同,则离心弯矩应与航向相反,所以涡轮叶 片重心向右。 气体对涡轮做功,涡轮叶片受到的气动力弯矩与转子旋向相同,则离心弯矩应与旋向相反,所以涡轮叶片重心向右。 (6)转子叶片的叶型截面上,通常何处应力最大?为什么? 转子叶片叶根部位应力最大,因为叶根部位承受的离心力和弯矩均最大。 (7)长而薄的转子叶片,其弯曲变形对叶片应力有何影响? 弯曲变形后,截面重心偏离,形成附加弯矩,使离心弯矩对气动弯矩的补偿作用加大,也称附加补偿为自然补偿。 0,0y x ≥≤0, 0y x ≤≥

车削内孔时刀具振刀问题和解决办法

车削内孔时刀具振动的分析与解决方法 尹霞(邮政编码412000) 摘要:通过对车削内孔时刀具振动原因的深刻分析,提出了在保持高生产效率下的解决办法,并在生产中得到应用。 关键词:刀具振动长径比振动频率减轻振动高效率 车削内孔的加工中,刀具的振动将会影响到加工精度。在传统机械加工车间中刀具振动的解决还是采用老式的加工理论,往往是以牺牲生产效率为代价,并且其中许多加工理念已经不再适合现代加工技术。但随着国外越来越多先进的机夹刀具进入到传统机械加工车间后,给我们带来了新的加工理念。现在向大家介绍这种高效率的解决方法。 1.刀具振动的原因 刀具振动实际应该切削振动,通常发生在长悬臂刀杆的镗削和铣削,薄壁件的切削加工等。切削振动顾名思义只有在刀具进行切削时才产生。而切削振动最明显的是工件被加工表面有振纹。我们将振动分为三种。它们是高频振动、中频振动和低频振动。 我们以内孔车刀杆的振动分析来看:刀尖切削工件时会产生切削力,这个力使镗刀杆产生弹性变形,当刀尖上的铁屑断掉后,刀杆的弹性变形就恢复。随着铁屑不断产生在断掉,那么径向切削力随着铁屑的生成和断裂由大到小不断变化,形成正玄波动镗削力F。此力的大小和方向是一直有规律的变化,如果切削力的变化频率等于或在刀具固有的弹变频率范围之内,镗削振动就产生了。其实任何强壮的刀杆都不能确保切削时刀杆不会产生弹变,实际上刀片在切削时都是颤动的,但是只有弹变足够大时颤动才变为震动。 因此我们得到这样的结论:刀具在切削工件时发生振动需要有以下三个条件同时存在:第一是包括刀具在内的工艺系统刚性不足导致其固有频率低,第二是切削时产生了一个足够大的外激力,第三是这个外激力的频率与工艺系统固有频率相同随即 一是减小切削力至最小;二是尽量增强刀具系统或者夹具与工件的刚性;三是在刀杆内部再制造一个振动去打乱外激切削力的振频,从而消除刀具振动。 2.采用阻尼避振刀杆从而减轻振动 我们虽然可通过改变刀杆的材质来达到消振的目的。即把钢质刀杆改成整体硬质合金刀杆或重金属刀杆,它的刀杆夹持悬伸与刀杆直径避振极限比值(简称长径比)

实验报告

用波耳共振仪研究受迫振动 振动是物体运动的一种普遍现象。比较生动与直观的机械振动在科研与生活中随处可见。而广义地说物质或物理量在某一数值附近作周期性的变化,都叫做振动。所以活塞的往复机械运动是振动,电磁学领域中空间电场的电场强度随时间作周期性的变化是振动,微观领域中微观物质的原子运动也是振动.研究振动与受迫振动所导致的共振现象是重要的工程物理现象。在机械制造和建筑工程等科技领域中振动与共振现象既有破坏作用,也有许多实用价值。众多电声器件,是运用共振原理设计制作的。利用核磁共振和顺磁共振研究物质结构是在微观科学领域研究振动的重要手段。而大桥由于共振遭至倒塌是世人尽知的。所以,研究振动与受迫振动是一个很有意义的物理实验项目。 表征受迫振动性质的是受迫振动的振幅-频率特性和相位-频率特性(简称幅频和相频特性)。本实验中,采用波耳共振仪定量测定机械受迫振动的幅频特性和相频特性,并利用频闪方法来测定动态的物理量——相位差。数据处理与误差分析方面内容也较丰富。 [实验目的] 1、 研究波尔共振仪中摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性。 2、 研究不同阻尼力矩对受迫振动的影响,观察共振现象。 3、 学习用频闪法测定运动物体的某些量。 [实验原理] 物体在周期外力的持续作用下发生的振动称为受迫振动,这种周期性的外力称为强迫力。如果外力是按简谐振动规律变化,那么稳定状态时的受迫振动也是简谐振动,其振动频率与外力频率相同。此时,振幅保持恒定,振幅的大小与强迫力的频率,原振动系统无阻尼时的固有振动频率,以及阻尼系数有关。在受迫振动状态下,系统除了受到强迫力的作用外,同时还受到回复力和阻尼力的作用。所以在稳定状态时物体的位移、速度变化与强迫力变化不是同相位的,存在一个相位差。(当强迫力频率与系统的固有频率相同时产生共振,此时振幅最大,相位差为90°。) 采用波耳共振仪研究与测量自由振动、阻尼振动、受迫振动等的基本物理特性,是十分直观与全面的。 A B H C E F D G 机械振动仪 电器控制仪 I 图1 波耳共振仪

振动切削加工技术

振动切削加工技术 姓名:宋大同班级:机械工程1105班学号:113085201149 摘要:振动切削加工技术是机械振动有利一面的应用,这是一种优于普通切削的新技术,是先进制造方法的重要组成部分。本文通过振动切削与普通切削的对比,分析了振动切削的原理、特点、工艺效果及在切削过程中的作用。同时论述了振动切削加工技术在工业中的具体应用和仍需解决的问题。 关键词:振动切削低频振动超声振动工艺效果应用 机械振动同许多事物一样具有两面性,有其不利的一面,也有其有利的一面。振动切削加工技术就是机械振动有利一面的应用。振动切削加工是20 世纪60 年代发展起来的一种先进制造技术,它通过在常规的切削刀具上施加高频振动,使刀具和工件发生间断性的接触,从而使传统切削模式发生了根本性的变化。振动切削改变了工件与刀具之间的时间与空间的分配,从而改变了切削加工机理,达到了减小切削力和切削热,并且提高加工质量和效率的目的。由于其在一定范围内能够有效地解决难切削材料的加工及其精密切削加工方面的问题,因而越来越引起人们的重视。 1.普通切削与振动切削 在普通切削中,切削是靠刀具与工件的相对运动来完成的。切屑与已加工表面的形成过程,本质上是工件材料受到刀具的挤压,产生弹性变形和塑性变形,使切屑与母体分离的过程。在这种刀具始终不离开切削的普通切削中,刀具的作用包括两个方面:一个是刀刃的作用,一个是形成刀刃的刀面的作用。由于刀刃与被切削物接触处局部压力很大,从而使被切物分离。刀面则在切削的同时撑挤被切物,促进这种分离。普通切削中,伴随着切屑的形成,由于切屑与刀具之间的挤压和摩擦作用,将不可避免产生较大的切削力,较高的切削温度,使刀具磨损和产生切削振动等有害现象。基于这种思想,产生了一种新的切削方法——振动切削。 振动切削即通过在切削刀具上施加某种有规律的可控的振动,使切削速度、切削深度产生周期性的改变,从而得到特殊的切削效果的方法。振动切削改变了工具和被加工材料之间的空间与时间存在条件,从而改变了加工机理,达到减小切削力、切削热,提高加工质量和效率的目的。 2.振动切削分类 1)振动切削按振动质量分为自激振动切削和强迫振动切削。自激振动切削是利用切削过程中产生的振动进行切削的。强迫振动切削是利用专门设置的振动装置,使刀具或工件产生某种有规律的可控振动进行切削的方法。 2)振动切削按刀具振动方向分为吃刀抗力方向、进给抗力方向和主切削力方向三种振动切削。 3)振动切削按所加频率不同可分为高频振动和低频振动。振动频率在200HZ 以下的振动切削称为低频振动切削,低频振动仅仅从量上改变切屑的形成条件,主要用来解决断屑问题以及与此相关的一系列问题。一般来说,低频振动切削的

振幅、加速度、振动频率三者的关系式

振动加速度、振幅、频率三者关系 在低频范围内,振动强度与位移成正比;在中频范围内,振动强度与速度成正比;在高频范围内,振动强度与加速度成正比。因为频率低意味着振动体在单位时间内振动的次数少、过程时间长,速度、加速度的数值相对较小且变化量更小,因此振动位移能够更清晰地反映出振动强度的大小;而频率高,意味着振动次数多、过程短,速度、尤其是加速度的数值及变化量大,因此振动强度与振动加速度成正比。 也可以认为,振动位移具体地反映了间隙的大小,振动速度反映了能量的大小,振动加速度反映了冲击力的大小。 振动加速度的量值是单峰值,单位是重力加速度[g]或米/秒平方[m/s2],1[g] = 9.81[m/s2]。 最大加速度20g(单位为g)。 最大加速度=0.002×f2(频率Hz的平方)×D(振幅p-pmm)f2:频率的平方值 举例:10Hz最大加速度=0.002×10*10×5=1g 在任何頻率下最加速度不可大于20g 最大振幅5mm 最大振幅=20/(0.002×f2) 举例:100Hz最大振幅=20/(0.002×100*100)=1mm 在任何频率下振幅不可大于5mm 加速度与振幅换算1g=9.8m/s2

A = 0.002 *F2 *D A:加速度(g) F:頻率(Hz) 2是F的平方D:位移量(mm) 2-13.2Hz 振幅为1mm 13.2-100Hz 加速度为7m/s2 A=0,002X(2X2)X1 A=0.002X4X1 A=0.008g 单位转换1g=9.81m/s2 A=0.07848 m/s2, 也就是2Hz频率时。它的加速度是0.07848m/s2. 以上公式按到对应的参数输入计算套出你想要的结果

单自由度振动系统固有频率及阻尼的测定-实验报告

单自由度振动系统固有频率及阻尼的测定 一、实验目的 1、掌握测定单自由度系统固有频率、阻尼比的几种常用方法 2、掌握常用振动仪器的正确使用方法 二、实验内容 1、根据单自由度系统固有频率公式,估算水平振动台面的等效质量 2、记录水平振动台的自由衰减振动波形 3、测定水平振动台在简谐激励下的幅频特性 4、 测定水平振动台在简谐激励下的相频特性 5、 根据上面测得的数据,计算出水平振动台的固有频率、阻尼比 三、实验原理 单自由度振动系统是一种简单且常见的振动系统模型。本实验中的振动系统由台面、支撑弹簧片及电磁阻尼器组成的水平振动台(见图四),可视为单自由度系统,它在瞬时或持续的干扰力作用下,台面可沿水平方向振动。 与之前常见的质量弹簧系统不同,本实验中单自由度振动系统的等效质量、刚度均属于未知量。且通过观察不难发现,银白色的水平振动台面无法单独取出以测量质量。这一系统反应了大多数实际振动系统的特性——即难以分别得到其准确的等效质量、刚度的数值,再通过理论计算得到固有频率。因此通过实验的方式直接测量系统整体的固有频率成为一种非常重要而可靠的研究手段,同时系统的等效质量和刚度,也可以由测量结果推导得出。 假设实验使用的单自由度振动系统中,水平振动台面的等效质量为eq m ,系统的等效刚度为eq k ,在无阻尼或阻尼很小时,系统自由振动频率可以写作eq eq m k f π21 =。这一频 率容易通过实验的方式测得,我们将其记作f ';此时在水平振动台面上加一个已知质量0m ,测得新系统的自由振动频率为f ''。则水平振动台面的等效质量为eq m 可以通过以下关系得到:2 eq 0 eq f f m m m ???? ??'''=+。 当单自由度振动系统具有粘滞阻尼时,自由振动微分方程的标准形式为022=++q p q n q ,式中q 为广义坐标,n 为阻尼系数,eq eq m C n /2=,eq C 为广义阻力系数,eq m 为等效质量;p 为固有的圆频率,eq eq m K p /2 =,eq K 为等效刚度。在阻尼比

机械加工过程中的振动特点及预防措施

机械加工过程中的振动特点及预防措施 在进行机械加工的过程中,工件的表面质量尤为关键,直接关系到工件的使用性能,进而影响到工业生产的稳定运行。在进行机械加工的过程中,由于生产工艺中各项工序的影响会产生振动,由此影响到刀具的加工质量,降低工件的表面质量。为了保证工件的表面质量,要对引起振动的原因进行分析,从而制定出解决的措施,减少振动的发生几率,提高机械加工的质量。 标签:机械加工;强迫振动;自激振动;预防措施 引言 在进行机械加工的过程中,如果出现振动,将会产生非常严重的后果,最直接后果就是影响到工件的表面质量。在正常情况下,刀具与工件之间的距离是按照一定的规范来固定的,如果产生振动,将会对刀具产生附加的动荷载,由此在工件的表面会出现振痕,影响到工件的表面品质以及使用性能。此外,这种振动会严重的磨损到刀具,从而降低刀具的精度和刚度,缩短刀具的使用寿命。振动还会导致机床各连接部位的松动,从而加大间隙,严重时可能会影响到加工的持续。振动所产生的噪声还会影响到工作人员的健康,所以采用相应的措施,减少振动的产生具有重要的意义。 1 机械加工振动的表现和特点 1.1 强迫振动 强迫振动是物体受到一个周期变化的外力作用而产生的振动。如在磨削过程中,由于电动机、高速旋转的砂轮及皮带轮等不平衡,三角皮带的厚薄或长短不一致,油泵工作不平稳等,都会引起机床的强迫振动,它将激起机床各部件之间的相对振动幅值,影响机床加工工件的精度,如粗糙度和圆度。对于刀具或做回转运动的机床,振动还会影响回转精度。强迫振动的特点是:①强迫振动本身不能改变干扰力,干扰力一般与切削过程无关。干扰力消除,振动停止。②强迫振动的频率与外界周期干扰力的频率相同,或是它的整倍数。③干扰力的频率与系统的固有频率的比值等于或接近于 1 时,产生共振,振幅达到最大值。 1.2 自激振动 是由振动系统本身在振动过程中激发产生的交变力所引起的不衰减的振动,就是0激振动。即使不受到任何外界周期性干扰力的作用,振动也会发生。如在磨削过程中砂轮对工件产生的摩擦会引起自激振动。工件、机床系统刚性差,或砂轮特性选择不当,都会使摩擦力加大,从而使自激振动加剧。自激振动的特点是:①自激振动的频率等于或接近系统的固有频率。按频率的高低可分为高频颤振及低频颤振。②自激振动能否产生及其振幅的大小,决定于每一振动内系统所获得的能量与阻尼消耗能量的对比情况。③由于持续自激振动的干扰力是由振动

振动样品磁强计(VSM)实验

振动样品磁强计(VSM)实验 一、实验目的 掌握用振动样品磁强计测量材料的磁性质的原理与方法。 二、实验原理 本实验采用Lake Shore振动样品磁强计(Vibrating sample magnetometer 7407),磁场线圈由扫描电源激磁,产生Hmax=±21000Оe的磁化场,其扫描速度和幅度均可自由调节。检测线圈采用全封闭型四线圈无净差式,具有较强的抑制噪音能力和大的有效输出信号,保证了整机的高分辨性能。 振动样品磁强计是一种常用的磁性测量装置。利用它可以直接测量磁性材料的磁化强度随温度变化曲线、磁化曲线和磁滞回线,能给出磁性的相关参数诸如矫顽力H c,饱和磁化强度M s,和剩磁M r等。还可以得到磁性多层膜有关层间耦合的信息。图1是VSM的结构简图。它由直流线绕磁铁,振动系统和检测系 其测量原理如下: 装在振动杆上的样品位于磁极中央感应线圈中心连线处,位于外加均匀磁场中的小样品在外磁场中被均匀磁化,小样品可等效为一个磁偶极子。其磁化方向平行于原磁场方向,并将在周围空间产生磁场。在驱动线圈的作用下,小样品围绕其平衡位置作频率为ω的简谐振动而形成一个振动偶极子。振动的偶极子产生的交变磁场导致了穿过探测线圈中产生交变的磁通量,从而产生感生电动势ε,其大小正比于样品的总磁矩μ:

ε = K μ 其中K 为与线圈结构, 振动频率, 振幅和相对位置有关的比例系数。当它们固定后, K 为常数,可用标准样品标定。因此由感生电动势的大小可得出样品的总磁矩,再除以样品的体积即可得到磁化强度。因此,记录下磁场和总磁矩的关系后,即可得到被测样品的磁化曲线和磁滞回线。 在感应线圈的范围内,小样品垂直磁场方向振动。根据法拉第电磁感应定律,通过线圈的总磁通为: t BM AH ωsin +=Φ 此处A 和B 是感应线圈相关的几何因子,M 是样品的磁化强度,ω是振动频率,H 是电磁铁产生的直流磁场。线圈中产生的感应电动势为: ()t KM dt d t E ωcos =Φ= 式中K 为常数,一般用已知磁化强度的标准样品(如Ni )定出。 但是只有在可以忽略样品的“退磁场”情况下,利用VSM 测得的回线,方能代表材料的真实特征,否则,必须对磁场进行修正后所得到的回线形状,才能表示材料的真实特征。所谓“退磁场”,可作如下的理解:当样品被磁化后,其M 将在样品两端产生“磁荷”,此“磁荷对”将产生与磁化场相反方向的磁场,从而减弱了外加磁化场H 的磁化作用,故称为退磁场。可将退磁场H d 表示为H d =-NM ,称N 为“退磁因子”,取决样品的形状,一般来说非常复杂,甚至其为张量形式,只有旋转椭球体,方能计算出三个方向的具体数值;磁性测量中,通常样品均制成旋转椭球体的几种退化形:圆球形、细线形、薄膜形,此时,这些样品的特定方向的N是定值,如细线形时,沿细线的轴线N=0,薄膜形时,沿膜面N=0,而球形时 。 三、实验仪器的组成 除了上面提到的VSM 系统所需要的电磁铁、振动系统、检测系统之外,实际的振动样品磁强计通常还包括锁相放大器、特斯拉计,分别用于小信号的检测以及磁场的检测,同时还包括计算机系统。 1.电磁铁

浅论车削加工中的振动与控制

浅论车削加工中的振动与控制 本文转自可好论文网,原文地址:https://www.360docs.net/doc/6216081813.html,/html/446.html 【摘要】在机械加工中产生的振动都具有受迫振动和自激振动,与机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的动态特性有关。详细分析了车削加工中振动的主要类型及产生的原因、振动的危害,并从刀具、夹具、切削工艺等方面提出了减小或消除振动的措施。 【关键词】车削低频振动;高频振动;消除措施 【Abstract】In the machine process creation of vibration all have is forced a vibration and from arouse vibration, and tool machine, tongs, knife and work piece the dynamic state characteristic of craft system for constitute relevant.Detailed analysis the car pare to process medium vibration of main type and creation of reason, vibration of endanger, and from the knife, tongs, sliced to pare craft’s etc. to put forward to let up or cancellation vibration of measure. 【Key words】The car pare low frequency vibration;High frequency vibration;Cancellation measure 前言 在车削过程中产生的振动,不仅干扰了正常的切削过程,严重影响了加工件的表面质量,还会缩短机床及刀具使用寿命。由此产生的噪音甚至可能影响到操作者工作情绪,对正常工作的开展带来一定负面影响;而为了减少振动,往往不得不减少加工时的进刀量,从而降低了生产率。本人通过在工作中对这一现象不断观察、分析、实践、总结,取得了一些效果,现提出一些看法供大家探讨。 1. 振动的分类一般来讲,在机械加工中产生的振动都具有受迫振动和自激振动,与机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的动态特性有关。在消除机床回转组件(如电机、工件、旋转轴等)和传动系统(如皮带轮、滚动轴承、液压传动系统的压力脉冲等)的振动后,车削加工中的振动主要是不随车削速度变化的自激振动,主要是车削过程中工件系统的弯曲振动(其频率接近工件的固有频率的低频振动)和车刀的变形产生的弯曲振动(其振动频率接近车刀的固有频率的高频振动)。 2. 振动原因分析低频振动的振动频率较低,通常发出的噪音比较低沉,振动较为剧烈,在加工表面留下的振动痕迹深而宽。在低频振动时通常工件系统和刀架系统都在振动,它们时而趋远,时而趋近,产生大小相等方向相反的作用和反作用力。在振动过程中,当工件与刀具趋远时,切削力F趋远与工件位移方向相同,所做之功为正值,系统获得输入能量E(+),当工件趋近刀具时,切削力F趋近与工件位移方向相反,所做之功为负值,系统消耗能量E(-),在车削过程中,由于各种因素的影响都可能引起切削力周期性的变化,并使F趋远>F趋近,E(+)>E(-),即在每一振动周期中,切削力对工件(或刀具)所做之正功总是大于它对工件(或刀具)所做之负功,从而使工件(或刀具)获得能量补充产生自激振动。 在车削过程中,影响切削力周期性地变化,并使F退出>F切人的情况有以下几个因素: 2.1切削与刀具相对运动产生的摩擦力。在加工韧性钢材时径向切削分力F开始随切削速度的增加而增大,自某一速度开始,随切削速度的增加而下降。据切削原理可知,径向切削分力Fv主要取决于切削与刀具相对运动产生的摩擦力,即切削与刀具前刀面的摩擦力。摩擦力具有随摩擦速度的增加而下降的特性,即负摩擦特性。在机械系统中,具有负摩擦特性的系统容易激发切削振动。 2.2再生切削时因工件在前一转时振动留下的痕迹引起切削厚度周期性的变化,从而影响切削力的周期变化。一般说,后转(后次)切削的振纹相对于前转(前次)切削的振纹总不同步,它们在相位上总有一个差值φ,在一个振动周期中,对振纹曲线Yn =Ycosωt,Y n(t)在相位上滞后于前次的Yn-1(t)即0<φ<π的情况,可以看出,在振出的半周期中的平均切削厚度大于振人的半周期中的平均切削厚度,于是振出时的切削力所做的功大于振人时切削力所做的负功,系统就会有能量输人,

强度课实验——临界转速测试实验报告

实验三转子临界转速测量实验 一. 实验目的 1. 观察转子在亚临界、临界及超临界的工作情况。 2. 计算转子的理论临界转速,并与实测值作比较 3. 分析研究在实验中产生的各种物理现象,了解影响转子临界转速 的各种因素。 4. 熟悉实验设备及其操作方法;熟悉软件应用。 二. 实验装置及测试框图 三. 实验原理 电涡流位移传感器盘 支承支承 轴 联轴器 光电转速传感器电动机底座 图1

图1为临界转速实验装置示意图,其结构为单盘转子以简支形式支承在滑动轴承上。实验圆盘安装在轴的跨度中间。整个转子由变速电动机带动旋转,电动机的转速通过调压变压器控制,可无级变速。 转速测量:本实验系统采用的是光电转速传感器,在转轴上贴有反光条,转轴每转动一周光电转速传感器感应一个脉冲。此脉冲就是键相位,反光条所在的位置就是振动相位零角度对应的实际位置。同时,转速脉冲信号输入测量系统的转速输入通道用于转速测量。转速的测量可以通过计数器测量单位时间内键相位脉冲的个数得到(计数法),可以测量2个键相位脉冲之间的时间T得到(测周期法)。 振动传感器:旋转机械的振动测量有多种传感器,其中电涡流传感器为非接触式,用于直接测量旋转轴的振动位移。 振动测量模块可以给电涡流振动位移传感器提供工作电源、对反馈的振动信号进行测量、分析。 等角度数据采集:不同于一般数据采集系统的是旋转机械的振动数据采集必须保证等角度,即:在转子的每个转动周期T内采集Kph 个数据,称之为等角度采样或称整周期采样。 轴心轨迹:旋转机械振动实验的一个突出特点。在旋转轴的水平、 垂直两个方向分别安装 两只互相垂直的位移传 感器,两路信号分别输入 示波器的X、Y轴,可以 合成显示转轴轴心的运

航空发动机强度与振动课程教学大纲

《航空发动机强度与振动》课程教学大纲课程基本信息(Course Information) 课程代码(Course Code)AV432 *学时 (Credit Hours) 48 *学分 (Credits) 3 *课程名称(Course Name)(中文)航空发动机强度与振动 (英文)Structural Strength and Vibration of Aircraft Engines 课程性质 (Course Type) 专业选修类 授课对象 (Audience) 本科大三下学期 授课语言 (Language of Instruction) 中文 *开课院系 (School) 航空航天学院 先修课程 (Prerequisite) 工程热力学、空气动力学、推进原理 授课教师(Instructor) 课程网址(Course Webpage) *课程简介(Description)本课程是航空航天学院的专业选修课。主要讲授包括:航空发动机结构强度、振动的基础理论和方法;航空发动机叶片强度、轮盘强度、叶片振动、转子动力特性、转子平衡、整机振动和疲劳强度的基本概念、基础理论和分析方法;航空发动机强度与振动的设计准则和一般规律;航空发动机强度与振动测试技术。 通过本课程的学习,使学生掌握航空发动机部件及总体的强度与振动基本概念和分析方法、把握航空发动机结构强度的设计思想、初步掌握航空发动机结构强度设计方法,培养学生分析、处理航空发动机强度与振动实际问题的能力。 *课程简介(Description) This course is a specialized elective course of the School of Aeronautics and Astronautics. Major lectures include: the theory and methods of the structural strength and vibration of aircraft engines; the basic concepts, theory, and methods of the blade strength, wheel strength, blade vibration, dynamic characteristics of rotor, rotor balancing, body vibration and fatigue strength analysis; strength and vibration of aero-engine design criteria and general rules; the experimental technology of strength and vibration tests. Through this course, students will master the basic concept and analysis method of structural strength and vibration of the pieces and overall aircraft engine, grasp the structural strength of aircraft engine design, preliminary master structural strength design method of aircraft engine, grasp the ability of analysis and solving the structural strength and vibration of aircraft engines in the practice.

高速压力机的振动分析与控制

高速压力机的振动分析与控制 高速压力机的振动分析与控制江宝明,周星源,周玉香,杨洋,裴海涵(扬州锻压机床股份有限公司,江苏扬州225128)摘要:随着电子、通讯、计算机、家电及汽车工业的迅猛发展,冲压零件的需求量迅速增长,推动了高速压力机的普及应用。而压力机在运行过程中,不可避免会产生振动和噪声。本文着重分析高速压力机产生振动的原因及隔振措施,希望对压力机生产商的设计制造提供参考。关键词:高速压力机;振动;隔振;控制高速压力机具有速度快、精度好、自动化程度高、安全性好等优点,在现代金属冲压加工作业中应用日益广泛。高速压力机比普通压力机行程次数高,一般在200~1000min-1,因此在运行过程中产生的振动及噪声也相应增加,往往对周围环境造成不利影响。研究表明,长期在强振动压力机旁工作的人,在生理上会影响消化系统、听觉系统,并导致呕吐、头昏和中枢神经系统紊乱等现象;在心理上则会使人产生疲倦、心情慌乱并对工作产生厌恶感,导致工作效率降低。压力机振动大,会加大压力机零件之间的摩擦、增大设备的能耗,其本身亦会出现螺栓松动、零件损伤、电气元件失效、模具异常磨损等不良影响,进而缩短设备的使用寿命。一旦机械压力机出现故障,就会增加维修成本,给企业生产经营造成巨大损失。

同时,压力机振动能量的一部分通过各种构成部件释放到空气中,成为冲压的主要噪声源。因此控制压力机的振动还可直接降低噪声。另外,高速压力机的振动还会激起基础振动,并向地表传播,使其他精密设备仪器受到干扰、精度下降。振动传至附近的居民区,亦会对人的正常生活产生影响。1 高速压力机产生振动的因素分析1.1 压力机本身的结构因素机械压力机工作部分曲柄滑块结构,由飞轮作为储能元件,飞轮质量分布不均时,在高速运转中必然会产生不平衡的惯性力,即为引起飞轮系统振动的干扰力,造成飞轮系统的振动,再经过支承传递给机身,引起整机的振动。建立如图1所示的飞轮-横梁振动系统,若飞轮系统的质心a不在回转中心O点而偏一个距离e,假设飞轮系统的质量为m,角速度为ω,则回转时产生的不平衡惯性力F=meω2;垂直方向的分力,即飞轮系统持续不断地产生纵向振动的干扰力S=meω2sinωt,可知S是按正弦规律变化的,其振动为简谐振动。图1 飞轮-横梁振动系统图1.飞轮2.上横梁根据振动理论,产生振动需要质量和弹性两个因素。为方便研究,我们将系统简化为如图2所示的质量-弹性系统,将飞轮系统视为质量,将横梁系统视为弹性体。图2中,O点为飞轮静平衡时质心位置,λ为静止时压下量,k为弹性系数,则有mg=kλ;若图中O1点为质心在干扰力S的作用下又下移距离y后的瞬时平衡位置,则有F=-k(λ+y)。根据运动基本

锯片铣刀切削振动分析与研究

锯片铣刀切削振动分析与研究 高速回转圆盘刀具——锯片铣刀是一种用于金属切断和窄槽加工的铣削工具,在特种材料、塑性材料、复合材料、硅材料及贵重金属加工中有广泛的应用。常规的锯片铣刀由于本身厚度,不可避免地会产生锯路损失,造成材料资源的严重浪费,同时切削产生的加工废料加剧了环境污染,能源消耗也会提高。 在进行特种材料加工时,由于材料资源的贵重性及高加工质量的要求,降低这种损失变得尤为重要。因此,减小锯片厚度成为锯片铣刀主要发展趋势之一。 但是锯片铣刀厚度变薄又会存在一系列的问题,最主要的就是锯片刚度下降导致锯片铣刀横向振动加剧,降低了锯片铣刀的寿命以及产品质量,同时加大锯片铣刀的噪声。针对锯片铣刀振动和噪声问题,已有学者提出在锯片铣刀上增加径向槽、消音细缝以及采用阻尼材料充当锯片铣刀基体的方法来减少锯片铣刀的振动和噪声,并且这些方法起到了明显的减振降噪效果。 在前人研究的基础上,本文针对锯片铣刀铣削时的横向振动问题,应用转子动力学理论、临界转速理论和切削振动实验测量对锯片铣刀的振动动态特性进行了详细的分析和研究。首先从理论上分析了锯片铣刀切削时的金属变形规律、受力特性及振动特性,指出在锯片铣刀进行金属切削时存在犁沟效应及粘合效应。 利用克希霍夫(Kirchhoff)弹性薄板小挠度理论,建立了薄板振动的微分方程,在此基础上推导出了中间有孔弹性薄圆板(锯片铣刀)固有频率计算公式,并用MATLAB对锯片铣刀的前三阶固有频率进行了理论计算。在此基础上,进行了锯片铣刀空转振动测试实验、多种切削参数振动测试实验,同时为降低锯片铣刀的横向振动设计了导向装置辅助支撑,进行了有无导向装置辅助支撑锯片铣刀切削实验。

振动测试作业报告

振动测试技术期末总结 学号: 班级:建筑与土木工程(1504班) 姓名:杨允宁 2016年4月27日

目录 1 振动测试概述 (1) 1.1 振动的分类: (1) 1.1.1 按自由度分类: (1) 1.1.2 按激励类型分类: (1) 1.1.3 振动规律分类: (1) 1.1.4 按振动方程分类: (1) 1.2 振动基本参量表示方法: (2) 1.2.1 振幅(u): (2) 1.2.2 周期(T)/频率(f): (2) 1.2.3 相位( ): (2) 1.2.4 临界阻尼(C cr) (2) 1.2.5 结构的阻尼系数(c): (2) 1.2.6 对数衰减率(δ): (3) 1.3 振动测试仪器分类及配套使用: (3) 1.3.1 振动测试仪器分类 (3) 1.3.2 振动测试仪器配套使用: (4) 1.4 窗函数的分类及用途 (5) 1.4.1 矩形窗(Rectangular窗): (5) 1.4.2 三角窗(Bartlett或Fejer窗): (5) 1.4.3 汉宁窗(Hanning窗): (5) 1.4.4 海明窗(Hamming窗) (6) 1.4.5 高斯窗(Gauss窗) (6) 1.5 信号采集及分析过程中出现的问题及解决方法 (7) 1.5.1 信号采集和分析过程中出现的问题 (7) 1.5.2 解决方法 (7) 2 惯性式速度型与加速度型传感器 (8) 2.1 惯性式传感器的分类: (8) 2.2 常用加速度计传感器的工作原理及力学模型: (8) 2.2.1 电动式(磁电式)传感器: (8) 2.2.2 压电式传感器: (9) 2.3 非惯性传感器: (11) 2.3.1 电涡流式传感器: (11) 2.3.2 参量型传感器: (11) 3 振动特性参数的常用量测方法 (11) 3.1 简谐振动频率的量测: (12) 3.1.1 李萨(Lissajous)如图形比较法: (12) 3.1.2 录波比较法: (12) 3.1.3 直接测频法: (12) 3.2 机械系统固有频率的测量 (13) 3.2.1 自由振动法: (13) 3.2.2 强迫振动法: (13) 3.3 简谐振幅值测量 (13)

透平机械强度与振动复习题道及答案

动力机械强度与振动复习题 (2013-05-30) 1 对于叶片较长、径高比<10的级,为什么要采用变截面扭叶片? 采用变截面是为了降低叶型截面上的离心应力。 2 常见的汽轮机叶片的叶根有哪些型式?各有什么特点? T 型叶根: 结构简单,加工方便,增大受力面积,提高承载能力,多用于短叶片,加有 凸肩的可用于中长叶片。凸肩T 型叶根 枞树型叶根: 承载截面按等强度分布,适应性好。但加工复杂,精度要求高。 叉型叶根:强度高,适应性好。同时加工简单,更换方便。 3 围带、拉金有几种形式,各有什么作用? 围带的型式:整体围带结构型式,铆接围带结构形式 (采用围带或拉金可增加叶片刚性,) 围带:增加叶片刚性,减少级内漏气损失。降低叶片蒸汽力引起的弯应力,调整叶片频率。 拉金:增加叶片刚性,改善振动性能。 4 等截面叶片的横截面积是由哪些强度因素确定的?等截面叶片的离心拉应力与那些因素有关? 等截面叶片的截面积是根据许用弯曲应力确定的,与拉伸应力无关。 等截面叶片的离心应力 (材料密度,截面积,叶高,转速) 5 离心力在什么情况下引起弯应力?什么是叶片的最佳安装值? 等截面叶片,各截面形心的连线是一条直线。该直线如果与离心力辐射线重合,则离心力引起的弯曲应力等于零;如果不重合,就产生弯曲应力 2 m C FlR ρω=

变截面叶片,各截面的形心连线通常是一条空间曲线,不可能使其与离心力辐射线完全重合,因此离心力必然引起弯应力。 最佳安装值:叶片应力最大的截面中,其合成应力为最小时的安装值。 6 什么是蠕变,什么叫蠕变极限?请解释 的意义。 零件在高温和应力作用下长期工作时,虽然应力没有超过屈服极限,也会产生塑性变形,而且这种变形随时间不断增长,这种现象称为蠕变。 蠕变极限:通常把一定温度下、在一定时间间隔内引起一定数量的相对蠕变变形量的应力称为蠕变极限。 指当温度为550℃ 、蠕变速度为1X10-5%/h 对应的应力为90MPa 。 7 蠕变分哪几个阶段?什么叫持久强度极限?请解释 的意义。 蠕变分成三个阶段: 1 初始阶段(AB 段):蠕变速度由大到小,金属变形强化。 2 恒定阶段(BC 段):蠕变速度保持不变,材料的变形强化与再结晶软化趋势达到平衡。 3 破断阶段(CD 段):应力值由颈缩现象而增加,蠕变速度加快,直到发生断裂 持久强度极限:在一定温度下,经过一定时间间隔后引起试件断裂的应力叫持久强度极限。 05 5502 11090MN/m σ -?=05 5502 10160MN/m σ =0 5 5502 11090MN/m σ -?=0 5 5502 10160MN/m σ =

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