叶片振动

腐蚀系数，KZ为表面系数，Kd为尺寸系数，这些是对耐振强度的修正系数;K3为有效应力集中系数，K.为通道系数，K。为流场不均匀系数，K，为成组形响系数，这些是对蒸汽弯应力的修正系数。100200即0月佣日阅日加700翻〕200100。节杂振动而难以分开，按其各种振型固有振动频率从低到离依次排列称为一阶、二阶、三阶、……振型。对整圈连接叶片组也与叶轮振动一样，存在一系列不同节径数m的振型，全周共有Zm只叶片不参与振动，其余叶片在节径两侧振动，相位相反。其频谱和振型比其他型式叶片组的复杂。叶片和叶片组的振型很多，在设计时不必对所有的振型加以校核。实践经验证明，只有A。Zui后，获取三轴的加速度情况，并对振动位移分量进行合成以获取加速度矢量，通过已有信息得出叶片振动大小和方向，进而判断风机是否存在故障。、B。、zA。、A、型是危险的，一般情况下，都必须调开共振，只有当叶片的蒸汽弯应力较小时才允许在共振下运行。静级率和动颇率分别指叶片在静止和运行状态时的固有振动频率。

在旋转状态下叶片承受很大的离心力，增加了刚度，因此，一般情况下叶片的动频率高于其”频率，式中几为工作条件下的动频率;人为室温条件下的静频率;E:、凡。分别为工作温度和室温时叶片材料弹性模量;B称为动频系数.f.和B可由计算或试验求得。叶片团有绷率计算上面讨论了叶片的激振力频率和叶片振动的危险振型。为了防止在运行中产生这些危险振动，必须算出与其相应的叶片固有频率，以便在叶片设计中充分考虑将它们与激振力频率调开。叶片固有频率有各种计算方法，各有其适用的范围。因此,有必要在叶片的设计过程中建立合适的有限元模型并进行振动固有特性分析和响应分析。叶片作为弹性梁振动方程的解，计算公式简单，适用于直叶片;能t法计算扭叶片的基调频率方便可行;中等叶高成组扭叶片可采用改进的变形谐调法。随着电子计算机的广泛应用和计算技术的发展，长叶片普遍采用弯扭联合振动法和有限元法计算叶片频率及振型，使计算值更接近于实际值。

涡轮工作叶片的振动特性分析

本例以分析涡轮叶片的固有振动特性为主，忽略阻尼的作用，故为对无阻尼自由振动系统的分析研究。

涡轮工作叶片是燃气轮机中重要的零部件之一，在高温高压下，承受离心力和气动力,以及振动、腐蚀、氧化等作用，工作环境十分恶劣，因此叶片故障时有发生，约占燃气轮机事故的40％以上 ，造成的损失也往往占燃气轮机事故损失的一半左右。从这个意义上说，一台燃气轮机性能的好坏取决于叶片设计的合理与否。目前，通过加长叶片(增大流通面积)，和提高机组转速(增大叶片承受能力)来满足发电及各种动力装置容量的急速扩大，是可行且普遍的方法。这不仅导致叶片的工作应力增大，更为重要的是，还会导致叶片在其工作转速的范围内发生共振从而产生故障，高周疲劳的可靠性也因而降低。这些方法虽有明显的减振作用,但效果有限,且其结构固定,无法实现参数的调整。因此，对叶片的振动特性进行分析研究，以确保其在发动机工作转速范围内不发生共振并提高其高周疲劳的可靠性是非常重要的。研究叶片固有振动特性以排除叶片故障，提高可靠性，一直是燃气轮机设计、生产和使用中十分关注的问题。

影响叶片振动特性的主要因素影响叶片振动特性的主要因素有材料特性、结构参数和叶片连接条件。材料特性主要包括：弹性模量、密度、泊松比。结构参数主要包括：叶片型线、叶根型线、叶片空间几何尺寸、拉筋、围带形式。连接条件主要包括：叶根与叶轮连接条件、拉筋与叶片的连接方式、围带与叶片的连接方式。高速旋转下测量一方面对传感器（如应变片）的安装和防护，对连接电缆的安装、焊接和防护等均提出了一些特殊的要求。当叶片材料选定后，结构参数决定了叶片的刚度和质量，它对叶片的振动特性起主导作用；连接条件则改变了叶片的整体刚性、质量。