一种基于伸根结构参数调整的涡轮叶片调频方法技术

本发明专利技术涉及航空发动机技术领域，公开了一种基于伸根结构参数调整的涡轮叶片调频方法，通过调整涡轮叶片伸根结构尺寸参数，可以在不改变叶型的条件下，大幅度改变涡轮叶片的一阶弯曲固有频率，增大涡轮叶片共振裕度，使涡轮叶片一阶弯曲固有频率与激振频率之间的共振频率裕度大于或等于涡轮叶片设计要求的频率裕度下限阈值，从而在保证发动机气动性能不受影响的前提下规避发动机工作转速范围内的一阶弯曲共振问题，从而可降低发动机涡轮叶片高周疲劳失效故障率。周疲劳失效故障率。周疲劳失效故障率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于伸根结构参数调整的涡轮叶片调频方法


[0001]本专利技术涉及航空发动机
，公开了一种基于伸根结构参数调整的涡轮叶片调频方法。

技术介绍

[0002]涡轮叶片作为航空发动机的重要零件，在工作过程中承受气体激振力的作用。当气体激振力的激振频率接近涡轮叶片固有频率时，容易引发涡轮叶片共振，使涡轮叶片产生高周疲劳失效。因此，调整涡轮叶片频率，是避免涡轮叶片发生共振，减少涡轮叶片高周疲劳失效概率的有效手段。
[0003]目前航空发动机研制中，常用的调频方法有以下几种：1）改变涡轮叶片材料涡轮叶片的固有频率与材料的比刚度（弹性模量与密度之比）正相关，通过选择不同比刚度的涡轮叶片材料，可以调整涡轮叶片频率。
[0004]2）改变叶身厚度分布涡轮叶片由于气动性能设计的需要，具有一定的叶型。通过改变叶根、叶中、叶尖不同截面前缘、中部、尾缘的厚度分布，可以调整涡轮叶片不同部位的比刚度分布，从而起到调整涡轮叶片频率的作用。
[0005]3）改变涡轮叶片的约束刚度某些航空发动机的涡轮叶片和轮盘采用销钉式连接方式，涡轮叶片的弯曲振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于伸根结构参数调整的涡轮叶片调频方法，其特征在于，包括：对涡轮叶片开展振动特性分析，获得涡轮叶片一阶弯曲固有频率；根据涡轮叶片的共振坎贝尔图，获取涡轮叶片一阶弯曲固有频率与激振频率之间的共振频率裕度；若共振频率裕度小于涡轮叶片设计要求的频率裕度下限阈值，则调整涡轮叶片伸根径向高度、轴向长度或周向宽度中的至少一个参数，并依据公式计算调整后的涡轮叶片一阶弯曲固有频率；其中，为涡轮叶片的一阶弯曲固有频率，、均为与涡轮叶片结构尺寸相关的经验系数，取值范围为10～30，取值范围为0～1；为涡轮叶片伸根径向高度、为涡轮叶片伸根轴向长度，为涡轮叶片伸根周向宽度，为涡轮叶片叶身径向长度，为涡轮叶片材料的弹性模量，为涡轮叶片材料的密度；计算调整后的涡轮叶片一阶弯曲固有频率与激振频率之间的共振频率裕度，若共振频率裕度小于涡轮叶片设计要求的频率裕度下限阈值，则继续调整涡轮叶片伸根径向高度、轴向长度或周向宽度中的至少一个参数，直至调整后的涡轮叶片一阶弯曲固有频率与激振频率之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴光耀，江柏均，李昆，王梅，高伟思，范兴超，
申请(专利权)人：中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
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