基于声模态分解的风扇叶盘同步振动辨识 |
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引用本文: | 文璧,乔百杰,李泽芃,李镇东,王艳丰,陈雪峰.基于声模态分解的风扇叶盘同步振动辨识[J].航空学报,2023(6):231-241. |
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作者姓名: | 文璧 乔百杰 李泽芃 李镇东 王艳丰 陈雪峰 |
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作者单位: | 1. 西安交通大学机械工程学院;2. 航空发动机高空模拟技术重点实验室;3. 中国航发集团四川燃气涡轮研究院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(52075414)~~; |
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摘 要: | 采用非接触式非侵入式的测量方法实现航空发动机叶盘振动测量,对发动机研制、试验、运行安全具有重要意义。提出基于声模态分解的叶盘同步振动辨识方法,在某三级风扇试验器的进气道布置环形声阵列,作为参照并在动叶布置若干应变片,开展升降速试验。分析声压信号的叶片通过频率随转速的变化规律,对动叶一阶通过频率下的声阵列信号进行声模态分解,结合应变片实测的动叶坎贝尔图,建立主导声模态数与叶盘节径数的映射关系。声场和动应力测试结果表明:当主导声模态数与叶盘节径相等时,动叶发生共振现象,此时可有效地对风扇叶盘同步振动进行辨识;动叶与前后叶排静叶都存在转静干涉现象,声压信号呈现为窄带宽频,形成声模态离散,造成动叶表现为多模态振动;声压信号是叶片不同振动模态的气动载荷分布的综合反映,具有好的灵敏性和完备性,可实现航空发动机动叶非接触式非侵入式振动测量。
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关 键 词: | 声阵列 声模态分解 坎贝尔图 同步振动 转静干涉 动应力 |
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