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1、涡轮增压器压气机叶片振动分析文章编号：(2003)1006-135506-0013-0213张风格1,李惠彬1,王国兵2,张华明2(1•北京理工大学机械与车辆工程学院，北京衡阳100081；2•湖南江雁机械厂，421005)摘要：本文针对某种型号涡轮增压器存在进气口振动、噪声大等问题，先通过三维坐标仪对该涡轮增压器叶轮叶片曲面轮廓进行坐标测量，然后用CAD软件进行三维建模，并利用有限元软件对叶轮大小叶片进行了模态分析，得出了叶片的各阶固有频率以及相应振型。对比增压器压气机的工作转速和叶轮片通过频率，找出叶片共振的频率，从而为有效地控制压气机进气口振动、噪声大等问
2、题提供理论依据。关键词：振动与波；涡轮增压器；叶片；振动；控制文献标识码：中图分类号：O32AVibrationAnalysisontheLaminasofTurbo-chargerCompressorZHANGFLIHui-binl,WANGGuo-bing2,ZHANGHua-ming2(l.SchoolofMechanicalandvehicleEngineering，BeijinglnstituteofTechnology,Beijingl00081,China；2.JANGYANMechanicalFactory,HengyangCity,Hunanp
3、rovince421005,China)Abstract：Inthispaper,inallusiontolargevibrationandhighnoiseproblemsexistingintheen・tranceoftheturbo-charger,scompressorofonetypeofproductofafactory,firstco11ectprofiIecoordi-1henbuildmodelsbyCADsoft-natedataofthisthurbo-chargervanesbythree・coordinateinstrument,the
4、ncarrythevibration・modeanalysisonthelaminasbyusingFEMsoftware,andlastthelami-ware,snaturalfrequencyofeachrankandtheircorrespondingvibrationmoedaregained.Thelamina'sincontrasttorevolvingspeedoftheturbo・chargerandthepassingfre・syntonicfrequencyaregotten,andthenchangethelaminamodelandre
5、achtheaimtoreducethelamina'sreso・quenciesofthevanes,andavoidlargevibrationandhighnoise.nance,Keywords：VibrationandWave；Turbo-charger；laminas；vibration；control引言车用发动机废气涡轮增压器是一种高速旋转的机械，其工作转速在8万rpm以上。压气机叶轮在将涡轮提供的机械能转化为空气的压力能和动能的工作过程中，除了产生很大的噪声之外，还常常发半压气机叶轮叶片损坏的事故。随着采用提高增压器叶轮外径的圆周速度而减薄叶片
6、厚度的设计来进一[1],这样就加大了叶片的工步提高增压器的增压比作应力，同时在运行过程中，由于叶片周围不对称结构与叶片旋转所形成的周向不均匀流场相互作用而在叶片上作用了周期性变化的激振力，当这种激振力的频率与叶片的固有频率相等或者成整数倍数的时候，叶片就会发生共振，从而不但会在压气机进气口处产生较大的噪声，而且可能导致叶片破坏。本文针对某种型号涡轮增压器存在进气口振动、噪声大等问题，先通过三维坐标仪对该涡轮增压器叶轮叶片曲面轮廓进行坐标测量，然后用CAD软收稿日期：2003-02-28作者简介：张风格(1972-),男，江苏省睢宁市人，硕士研究生，从事车辆噪声与
7、振动控制研究。[2]件进行三维建模，并利用有限元软件对叶轮大、[3,4]小叶片进行了模态分析，得出相应的前4阶固有频率及其振型。对比增压器压气机的工作转速和叶轮叶片通过频率，找出叶片共振的频率，从而为有效地控制压气机进气口振动、噪声大等问题提供理[5]O论依据1叶轮叶片建模由于实际的压气机叶轮产品叶片曲面不能用方程来描述，故采用精度很高的三维坐标仪测量出叶轮叶片若干网点的坐标数值，然后利用CAD和UG软件对叶轮叶片进行三维建模，得出大、小叶片的几何模型。大、小叶片模型见图4大叶片（左）、小叶片（右）。2有限元建模和模态计算叶轮大、小叶片均釆用铝合金材料，材料的线
8、膨材料密度为2680kg
