新型阻尼结构叶片振动特性试验研究

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1、4l圣言汔粉嵌1DONGFANGTURBINE周显丁谢永慧吴君(1．东方汽轮机有限公司，四川德阳，618000；2．西安交通大学能源与动力工程学院。西安，710049)摘要：干摩擦阻尼结构被广泛应用于透平叶片中来降低其振动应力。文章设计并搭建了干摩擦阻尼块结构叶片振动特性测试试验台，通过测量一新型阻尼结构叶片的振动响应值，获得了不同激振力及模拟离心力转速下叶片频率响应曲线及模态阻尼比。试验结果表明：当激振力较小时(4N、5N和6N)，叶片的共振频率随模拟离心力转速的上升而不断增加，而模态阻尼比则先增加再减小，在40％模拟离心力转速工况下模态阻尼比最大，叶片减振效果

2、最好；当激振力较大时(12N、18N和24N)，叶片振动更加剧烈，使得阻尼块接触刚度降低，叶片的共振频率接近自由叶片固有频率，而模态阻尼比随着模拟离心力转速的上升不断降低。关键词：阻尼结构叶片；振动特性；试验研究ExperimentalStudyonVibrationCharaCteriStiCSofBladewithNewDampingStructureZhouXianding。，XieYonghui，WuJun(1．Dong~ngTurbineCo．，Ltd．DeyangSichuan6180002．SchoolofEnergyandPowerEngineer

3、ing，XianJiaotongUniversity,Xiall710049)Abstract：Dryfrictiondampingstructurehadbeenwidelyusedinturbinebladestodecreasethevibrationstress．Atestrigwasdesignedandbuilttotestthevibrationcharacteristicsofbladeswithdryfrictiondampers．Thevibrationresponseofarealbladewithwedgedampersweremeasur

4、ed．Theresponsecurvesandmodaldampingratiosofthebladeunderdiferentexcitationforcesandsimulatingcentrifugalforceduetodiferentrotationalspeedswereobtained．Theexperimentalresultsshowedthatwiththeincreaseofsimulatingcentrifugalforceofrotationalspeed，theresonancefrequencyofthebladeincreaseda

5、ndthemodaldampingratioexperienceanincreaseperiodfollowedbyadecreaseperiodundertheappliedsmallexcitationforces(4N，5Nand6N)．ThemodaldampingratioreachedmaximumandthebestdampingefectwasattainedaSthesimulatingcentrifugalforceofrotationalspeedis40％．Itwasalsoseenbytheexperimentalresultsthatt

6、heresonancefrequencyofthebladewasclosetothatofthefreebladeundertheappliedbigexcitationforces(12N，18Nand24N)forthecontactstifnessofthedampersdecreasedwithexcessivevibration．Andthemodaldampingratiodecreasedwiththeincreaseofthesimulatingcentrifugalforceofrotationalspeed．Keywords：dampings

7、tructuralblade，vibrationcharacteristics，experimentalstudy汽轮机叶片在工作时不仅承受着高温、高压和较大的离心力作用，还受到周期性波动的气流作者简介：周显丁(1966一)，男，教授级高级工程师，1989~毕业于上海理工大学涡轮机专业，第一届东汽杰出科技人才奖获得者，主要从事汽轮机设计研究工作。圣玄乞粉拔l5D0NGFANGTURBlNE1激振力作用，当激振力频率与叶片的固有频率非块结构的汽轮机叶片如图1所示。叶根楔形阻尼块常接近时，叶片就会发生共振，振动幅值突然增放置在相邻两个叶片的叶根平台径向面形成的空大，从

8、而使叶片承