双参数法辨识叶片同步振动的研究.pdf

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1、42传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2010年第29卷第3期双参数法辨识叶片同步振动的研究欧阳涛，段发阶’，闫明，李孟麟。，钟志才，石小江(1．天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072；2．中国燃气涡轮研究院，四川江油621703)摘要：基于叶尖定时测振原理，对双传感器测量叶片同步振动的双参数分析方法进行理论推导，建立叶片同步振动分析模型并进行计算机仿真，得出双参数辨识叶片同步振动的具体方法。利用自主开发的叶尖定时测振系统在某型号航空设备上成功完

2、成振动检测试验，采用双参数法对试验数据分析处理，准确辨识出叶片同步共振的幅值、固有频率、倍频等参数，所得结果与理论分析基本一致。关键词：旋转叶片；同步振动；叶尖定时；双参数法；频率辨识中图分类号：V216．2文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)o3--0042-04Researchonidentifyingsynchronousbladevibrationusingtwo-parameter-plotmethodOUYANGTao，DUANFa-jie，YANMing，LIMeng—lin，ZHONGZ

3、hi-cai。，SHIXiao-jiang(1．StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnology&Instruments，Tianjin300072，China；2．GasTurbineAcademyofChina，Jiangyou621703，China)Abstract：Basedonvibrationmeasuringprincipleofbladetip—timing(B1-r)，theoreticalderivmioniscarriedouttothetwo—pa

4、rameter-plotmethod．Synchronousbladevibrationisidentifiedonlybytwobladetiptimingprobes．Analysismodelofsynchronousbladevibrationissetupandsimulated．Experimentsofcertainmodelofaerialequipmentshavecompletedsuccessfullythebladevibrationmeasuringsystem，whichisdesignedi

5、ndependendy．Thedataoftheexperimentsisanalyzedbyusingthismethod．Theparametersincludeamplitude，naturalfrequencyanden~neorderofthebladevibrationareidentifiedcorrectly．Theresultisaccordwiththetheoreticalderivation．Keywords：rotatingblade；synchronousvibration；bladetipt

6、iming(B1Tr)；two—parameter—plotmethod；frequencyidentifieation0引言息，进而对涡轮机的运行状况做出准确的评价。旋转叶片的振动测量是旋转机械的一个重要研究领然而，由于叶尖定时测振方法很难满足采样定理，属于域。与传统的接触式应变计测量技术相比，非接触式旋转一种严重的欠采样情况，需要结合各种特殊的算法才能叶片振动测量技术有很多优势，是该领域研究的主流方向，辨识出叶片的振动情况。目前，基于叶尖定时原理的叶片其中，以叶尖定时非接触旋转叶片测振技术的发展最为迅振动辨识方法已有

7、速矢端迹法、自回归法、双参数法、差频速。法、均布法以及多传感器分析方法等。各种方法适应叶尖定时测振的基本原理是将叶尖定时传感器沿条件不同，各有利弊。径向安装在旋转机械相对静止的壳体上，利用传感器感受根据旋转机械的结构要求，在旋转机械机壳上安装叶在它前面通过的旋转叶片所产生的脉冲信号来记录叶片到尖定时传感器的数量和位置都是有限的。速矢端迹法是一来的时刻。由于叶片的振动，叶片的端部相对于转动方向种单传感器变速扫频的同步振动测量方法，理论上结合足将会向前或向后偏移，使得叶片每次到达传感器的实际时够的先验知识能够辨识出叶片振动参

8、数。但单传感器测量间与无振动时的期望值不相等，即脉冲到达时间t会随着不能直接辨识叶片固有频率等重要参数。多引入一只传感叶片的振动发生改变，通过不同的分析算法对该信号序列器，形成双传感器测量即本文研究的双参数法，可获取更多{t}进行处理，可得到叶片同步共振、异步颤振等的参数信的振动信息，进一步提高了叶片同步振动辨识效果