范博楠
,
张玉波
,
王海斗
,
徐滨士
,
赵杨
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.09.016
目的：研究叶盘叶片进气及出气边萌生的横向贯穿型裂纹的分布位置及深度变化对叶片一阶弯曲振动特性的影响。方法根据叶片尺寸及工况建模,得到正常叶片在静止及不同旋转速度下的一阶振动频率,并进行拟合。在正常叶片模型的基础上,通过布尔运算建立裂纹模型,研究横向贯穿型裂纹在不同分布位置及不同深度下对一阶弯曲振动频率的影响,并进行拟合。针对裂纹深度变化采集的定时信号通过DFT变换,得到正常及含有不同深度裂纹叶片的一阶频率,对建模结论进行验证。结果一阶弯曲振动频率先减小后增大,在距离叶根4.23 mm时为最小值801.16 Hz；当裂纹距叶根的距离大于35 mm时,振动频率先接近后大于正常叶片,振幅先接近后小于正常叶片,最终将35 mm设定为位置的阈值；裂纹深度的增加使振动频率单调减小,且速率不断增大。采集的信号经DFT变换得到的一阶弯曲振动频率与建模结果的误差分别为1.9%,2.0%,1.5%,0.6%。结论当叶片进气或出气边位置阈值内出现裂纹萌生及扩展时,一阶弯曲振动频率会小于正常值,此时叶片的一阶弯曲共振区域会增大,需要对旋转机械进行严格的工况监测,同时裂纹深度的增加可提高叶尖定时监测的准确性。
关键词:
裂纹分布
,
裂纹深度
,
叶片
,
共振
,
弯曲振动
,
高周疲劳
邸馗
,
茅献彪
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151010.001
负泊松比蜂窝夹层板作为一种特殊的复合材料结构,目前对其动态行为尚缺乏认识.应用Reddy剪切板理论分析了对边简支负泊松比蜂窝夹层板的弯曲振动.将内凹六边形胞元的蜂窝芯层等效为一正交异性层,芯层的等效弹性参数由修正后的Gibson公式得出.由具体算例可知经典叠层板理论和一阶剪切板理论不适合用于蜂窝夹层板的振动分析.应用Reddy剪切板理论研究了蜂窝夹层板板厚比、芯层板厚及胞元角度对弯曲振动频率的影响,并绘出相应的曲线图.结果表明:对于对边简支负泊松比蜂窝夹层板,当板厚比小于某一值时,固有频率参数随板厚比的增加而增加;但当板厚比大于该值时,固有频率参数随板厚比的增加呈现复杂的变化形式.本文得到的结果为蜂窝夹层板的设计和实际应用提供了理论依据和数值参考.
关键词:
负泊松比
,
蜂窝夹层板
,
固有频率
,
弯曲振动
,
Reddy剪切板理论
