[发明专利]叶片振动应力分布标定系统及方法

摘要

本发明公开了一种叶片振动应力分布标定系统及方法，该标定系统包括：叶片固定装置，用于夹持及固定待测试验件；信号激励装置，用于以声波激振的方式按预设的共振频率激发待测试验件共振；信号检测装置，用于拾取待测试验件不同位置处的振动应变并进行数据处理以得到相应共振频率下的振动应力分布。通过叶片固定装置对待测试验件进行夹持，经信号激励装置对待测试验件进行激振，且通过信号检测装置拾取待测试验件不同位置处的振动应变并得到相应共振频率下的振动应力分布，其振动应力标定科学有效，且声波激振作为一种非接触式激振方式，操作简单，激振位置调节方便，且激振频率范围宽，激振效果好，适用于航空发动机叶片的振动应力分布标定。

主权项

1.一种叶片振动应力分布标定方法，用于以航空发动机叶片作为待测试验件进行振动应力分布标定，其特征在于，标定系统包括：叶片固定装置，用于夹持及固定所述待测试验件，所述待测试验件为涡轮叶片，所述涡轮叶片包括依次连接的枞树形榫头、下缘板、叶身及叶冠；信号激励装置，用于以声波激振的方式按预设的共振频率激发所述待测试验件共振，所述预设的共振频率至少包括一弯、一扭和二弯共振频率，所述信号激励装置包括依次连接的信号发生器、功率放大器、喇叭头和集音管，所述集音管的管口正对所述涡轮叶片的叶身靠近叶冠的弧面处，所述集音管的管口离所述涡轮叶片的叶身表面的距离为3～5mm；信号检测装置，用于拾取所述待测试验件不同位置处的振动应变并进行数据处理以得到相应共振频率下的振动应力分布，所述涡轮叶片的叶身包括叶盆面及叶背面，所述叶盆面靠近进气边、排气边分别粘贴有多个应变片，所述叶背面靠近中线处粘贴有多个应变片；所述标定方法包括：经叶片固定装置固定好待测试验件；经信号激励装置输出声波信号激振所述待测试验件使得所述待测试验件按预设共振频率发生共振；经信号检测装置检测所述待测试验件不同位置处对应的振动应力值以得到对应共振频率下的该待测试验件的振动应力分布；叶片振动应力分布的确定是进行叶片疲劳试验和叶片振动应力测试的前提，叶片的振动应力分布，是相对于给定的共振频率而言。