[发明专利]叶片模态阻尼测定方法

摘要

本发明公开了一种叶片模态阻尼测定方法，包括：测量获得旋转工作的叶片在预设模态阶次下对应的幅频数据及相频数据；根据幅频数据确定叶片的临界转速；根据相频数据得到叶片对应的相‑频曲线，并取相‑频曲线在临界转速点处的切线，该切线的斜率的倒数作为叶片在该预设模态阶次下的阻尼比。本发明实现了旋转态叶片模态阻尼识别，与静态模态阻尼识别相比，其在技术上有明显改进，由于旋转态叶片的模态阻尼直接反映了工作叶片实际的振动抑制能力，对考核叶片是否满足设计要求有重要意义，为叶片的改进设计和疲劳断裂故障排除提供技术支持，在工程上具有广泛推广应用的价值。

主权项

1.一种叶片模态阻尼测定方法，用于高速旋转叶片模态阻尼的测定，其特征在于，包括：测量获得高速旋转工作的叶片在预设模态阶次下对应的幅频数据及相频数据；测量获得高速旋转工作的叶片在预设模态阶次下对应的幅频数据及相频数据采用基于叶尖定时的叶尖振幅测量系统；所述叶尖振幅测量系统包括：多个叶尖定时传感器，固定在机匣上且正对叶片的叶尖设置，用于采集并得到多个叶尖定时信号；驱动单元，与叶片的转轴连接，以驱动叶片旋转；转速同步传感器，与所述转轴相对，用于生成转速同步信号；信号调理单元，连接所述叶尖定时传感器及所述转速同步传感器，用于将接收的信号进行调理处理；计时系统，用于生成计时信号；数据采集与处理单元，用于根据所述计时系统生成的计时信号对接收的经调理处理后的信号进行数据处理得到叶片相关的数据模型；所述数据模型包括：叶片旋转工作对应的转速历程曲线、振动响应阶次、叶尖振幅曲线、在预设模态阶次下对应的幅频数据及相频数据；所述计时系统的时钟频率大于等于80MHz；根据所述幅频数据确定所述叶片的临界转速；根据所述相频数据得到所述叶片对应的相‑频曲线，并取所述相‑频曲线在临界转速点处的切线，该切线的斜率的倒数作为所述叶片在该预设模态阶次下的阻尼比；所述根据所述相频数据得到所述叶片对应的相‑频曲线包括：对测量获得的所述相频数据进行拉格朗日插值，插值范围为原始相频数据在临界转速点前、后各一个离散点之间，使得插值后的相频数据的频率比间隔达到设定数量级，进而得到所述叶片对应的相‑频曲线，所述设定数量级为1x10‑6；所述相‑频曲线在临界转速点处的切线的斜率利用中心差分法求取。