基于叶尖定时原理的叶尖振幅与叶根动应变关系的试验研究

肖 潇，刘美茹，，焦江昆，郜伟强，敖春燕，乔百杰

(1.中国航发四川燃气涡轮研究院，成都 610500；2.西安交通大学机械工程学院，西安 710049)

1 引言

获得叶片动应变分布是进行航空发动机转子叶片设计和高周疲劳寿命预测的前提[1-2]。传统的叶片振动测量是采用接触式方法，通过在叶片上粘贴应变片测量动应变来实现[3]。接触式方法对试验件结构改装较大，高温环境下应变片存活率低，且无法实现叶片服役周期振动的在线监测。

近年来，基于叶尖定时的非接触振动测试系统已广泛应用于压气机、风扇等转子叶片的振动测量。德国MTU公司研究人员基于自主研发的BSSM叶尖定时系统，在压气机试验器上通过安装几支叶尖定时传感器，来获取压气机在颤振工况下的一扭模态振动[4]。美国HOOD 公司已研发出商用的非接触振动测试系统，且已广泛应用于发动机压气机和涡轮转子叶片振动测试[5-6]。天津大学段发阶团队提出了基于叶尖定时信号处理的叶片同步和异步振动分析方法，研制出了基于叶尖定时的非接触振动测试硬件系统[7-10]。北京化工大学王维民将叶尖定时技术应用于涡轮机叶片同步振动参数辨识研究，提出一种只需要少量传感器就可获得较高测量精度的叶片同步振动参数分析方法，并进行了建模仿真和试验验证[11-12]。中国航发四川燃气涡轮研究院将非接触振动测试系统应用于航空发动机整机、核心机以及压气机转子叶片的振动测试，监测转子叶片振动；……