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涡轮叶片高循环疲劳试验

涡轮叶片高循环疲劳试验

高周期疲劳试验是航空发动机涡轮叶片验证试验的关键部分。而且对于电厂汽轮发电机叶片同样也变得越发重要。依据叶片的位置,航空发动机透平叶片损伤会引发灾难性的其他叶片的二次损伤。事实上,涡轮叶片损伤正是很多喷气式飞机失事的原因。

自从1980年以来,由于航空公司越来越多的降低成本和寻找替代产品取代原厂部件的需求,造成了售后部分制造商激增。FAA(美国联邦航空局)通过PMA(零部件制造商批准)条款来考核安装在FAA认可的飞行器上的涡轮或者压缩机叶片的制造商。通过这样的要求,缜密的试验来证明PMA零件等同甚至优于原厂生产的部分。

涡轮叶片使用SignalStar Vector振动控制器的谐振搜索和驻留进行高周期疲劳试验。涡轮叶片通过工装安装在振动台上。对于微小型叶片,其有极高的谐振频率,往往通过压电式振动台进行测试。通常,一个加速度传感器安装在工装上作为参考测量,另一个非接触式传感器,常见是是激光位移传感器用来测量叶尖的响应。为了模拟发动机内部环境,涡轮机叶片需要进行高温加热。

振动台正弦扫频试验用于测量工装上的加速度传感器和叶尖出的激光位移传感器之间传递函数的幅值和相位。通过扫频试验的数据寻找到谐振频率点、相位和Q值。这些信息用于在谐振峰上进行激励,且控制谐振驻留时的叶尖处的位移值。

在谐振驻留时,测量工装上的加速度计和叶尖处的位移传感器之间的相位。测得的相位会和扫频搜索谐振峰所得到的相位信息相比较。如果测量的相位和谐振搜索得到的相位偏离,驻留频率会自动调整频率直至相位匹配。这一相位跟踪技术确保叶片激励在整个试验中始终处于谐振峰上。

SignalStar振动控制器已经被证明为世界上唯一的精确且可靠地控制高Q值涡轮叶片谐振峰的产品。更多信息请参考 SignalStar振动控制器.


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