基于无转速定位信号的非接触叶片振动测试技术

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1、第38卷第6期航空发动机V0lJ38No．62012年12月AeroengineDec．20l2基于无转速定位信号的非接触叶片振动测试技术胡伟，杜少辉，王德友，孙凤新(中航空工业沈阳发动机设计研究所，沈阳110015)摘要：介绍了在无转速定位信号情况下实现非接触叶片振动测试的方法，通常定位传感器安装干发动机转子部件内，存在传感器脱落打伤发动机的隐患。对此，开展了双光纤信号替代转速定位信号实现叶片振动测试方法的研究。运用单自由度理论分析了无转速定位的测量原理，分析了在无转速定位时对叶片振动测量误差的影响

2、。该方法通过了模拟试验器和台架压气机试验验证。结果表明：无转速定位非接触叶片振动测试方法与转速定位方法的测试结果基本一致，为发动机工作叶片安全监视提供了更为简易的技术手段。关键词：振动测试；叶片振幅；叶片共振；整数阶次；非整数阶次；非接触式；航空发动机胡伟(1964)，女，自然科学研究员，从事航空发动机旋转件测试技术试验研究工作。VibrationMeasureTechniqueofNon—contactBladeBasedonNo收稿日期：2012—09—29RotateSpeedLocationS

3、ignalHUWei，DUShao—hui，WANGDe—you，SUNFeng—xin(AVICShenyangEngineDesignandResearchInstitute,Shengyang110015，China)Abstract：Themeasuremethodofnocontactbladevibrationwasintroducedatnorotatespeedlocationsigna1．Thesensoroforientationwasusuallyinstalledintoeng

4、inerotorcomponents，whichledtothehiddentroubleoftheaeroenginedamagedroppedsensor．Thebladevibrationtestmethodofdoublefibersignalreplacedrotatespeedsignalwereinvestigated．Themeasureprincipleofnorotatespeedsignalwasanalyzedbythesinglefreedomtheory．Theinflue

5、ncesofbladevibrationtesterrorwereanalyzedatnorotatespeedlocation．Themethodwasvalidatedbysimulationexperimentandcompressortesting．Theresultsshowthatthetestresultsofnocontactbladevibrationbasedonnorotatespeedlocationagreewiththetestresultsofrotatespeedloc

6、ation．Itoffertheeasiertechniquemethodtothesecuritymonitoringofaereoengineblade．Keywords：vibrationtest；bladevibrationamplitude；bladeresonance；integralorder；nointegralorder；non-contact；aeroengine为发动机转子叶片动应力测试的重要手段之一I21。0引言波音777一PW4084发动机、A380一GP7200发动机、旋转

7、叶片的振动测量是航空发动机研制中重要的F35一PWF135发动机均采用非接触叶片振动应力测试项目之一。接触式测量——应变量电测法应用最广测量方法。据报导2006年F35战斗机在飞行状态泛，它能较好地确定叶片的振动特I生和响应结果。但由对PWF135发动机叶片实现了机载非接触式叶片于应变计和引电器在改装成本、安装周期和使用寿命都动应力测试。据美国文献报导，非接触式叶片振动应会限制其应用。对此，自20世纪70年代开始，前苏联、力测量技术采用以转速定位信号为基准识别高速旋美国、德国、日本、荷兰等国家先后开展

8、了非接触式叶片转的叶片【，并利用转速周期数据实现叶片振幅归一振动测量技术研究11。美国国家技术研究中心、AEDC组化处理l7～。但由于转速定位传感器安装于发动机转织将非接触式叶片振动应力测量系统简称为NSMS(NoninterfereneeStressMeasurementSystem)系统，德子部件内，需要对发动机转子部件测试改装，周期长，国MTU公司简称为OBM(OpticalBladeVibration在发动机运转中存在传感器脱落打伤发动机的隐患。