旋转失谐叶片—轮盘结构振动的非接触测量与分析.pdf

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3、得迂宁工业大学或其他教一育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所作的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并研表示了谢意。究生签名；爲是伟２。／７年３月ｆ曰关于论文使用授权的说明本人完全了解迂宁工业大学有关保留、使用学位论文的规定，目Ｐ：学校有权保留送交的复印权，允许论文被查阅和借阅；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，可采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规研定）究生签名：為是４导师签训名：年？月ＺＰ曰辽宁工业大学硕士学位论文旋转失谐叶片-轮盘结构振动的非接触测量与分析专业:机械制造及其自动

4、化研究生:蔡君伟指导教师:曾红教授辽宁工业大学机械工程与自动化学院二〇一七年三月MasterThesisRotationalMismatchBlade-RouletteNon-ContactMeasurementandAnalysisoftheStructureVibrationSpeciality:MechanicalManufactureandAutomationCandidate:CAIJun-weiSupervisor:ProfessorZENGHongLiaoningUniversityofTechnologyJinzhou,121001,ChinaMarch2017摘要叶片轮盘系

5、统广泛应用于燃汽轮机、航空发动机、大型压缩机等旋转机械中，作为大型旋转机械的主要工作部件，承担着将热能等其他能量转化为机械能的重要任务。在长期承受复杂的应力应变和恶劣工况影响的情况下，通常会导致叶片产生失谐。使叶片失谐使叶盘系统产生振动局部化，长此以往大型旋转机械的叶盘系统将出现某一个或几个叶片的高循环疲劳失效现象。为了避免叶片轮盘系统疲劳失效造成的重大财产损失，对叶片的振动监测和参数辨识方面的研究便显得尤为重要。本课题结合失谐叶片轮盘系统振动的非接触测量问题，着重研究以下几个问题：（1）首先，在叶片振动理论的指导下，借助有限元软件对叶片的应力应变和模态特征进行了分析。通过分析得到的数据绘制

6、出不同厚度叶片的应力、位移形变云图和叶片坎贝尔图，完成了叶片的选型工作。并通过仿真分析获得了叶片和叶片轮盘系统的振动特征。（2）采用MATLAB软件建立叶片振动响应模型，对叶片进行振动特征的虚拟仿真分析；基于非线性最小二乘法对叶片恒转速同步振动参数进行辨识，并结合仿真数据对非线性最小二乘法的辨识精度进行验证。研究最小二乘法对叶片振动参数辨识的可靠性。（3）对微小失谐旋转叶片轮盘系统的叶片振动进行非接触测量。将测得叶片振动的振幅特征与MATLAB软件在同等参数条件下模拟仿真的叶片振幅进行对比分析，验证MATLAB软件对叶片轮盘系统振动虚拟仿真分析结果的可靠性。关键词：非接触式测量；失谐叶片轮盘

7、；振动分析；MATLAB仿真；叶尖定时IAbstractVanewheelsystemiswidelyusedinlarge-scalerotatingmachinerysuchascombustionengine,aero-engineandlarge-scalecompressor.Asthemainworkingpartsoflarge-scalerotatingmachinery,itisanimpo