裂纹故障下涡轮叶片三维叶尖间隙对转子轴向位移的响应特性
叶片裂纹是航空发动机涡轮的常见故障.在传统的基于一维转子径向振动监测的涡轮叶片故障诊断方法中,由于传递路径过于复杂,振动信号中所携带的故障信息容易被噪声所淹没,诊断效果并不理想.叶片裂纹会明显反映在叶片的三维空间形变上,从而使涡轮叶尖间隙呈三维叶尖间隙(径向间隙、周向滑移、轴向偏转)变化.关于涡轮叶尖间隙的研究,通常认为涡轮转子轴向位移为零,从而忽略其对叶尖间隙的影响.然而,在涡轮载荷及转子振动等因素的影响下,轴向位移并不为零.因此,本文通过有限元方法,分析了正常叶片和故障叶片的三维叶尖间隙对涡轮转子轴向位移的响应特性,结果表明:涡轮三维叶尖间隙对叶片裂纹及不同的轴向位移有较好的响应特性,能够为航空发动机涡轮状态监测和故障诊断提供更为丰富的信息,同时为基于三维叶尖间隙的涡轮故障诊断方法奠定了理论基础.
航空发动机涡轮 叶片裂纹 叶尖间隙 涡轮转子 轴向位移 响应特性
熊逸伟 张小栋 谢思莹
西安交通大学机械工程学院,西安710049 西安交通大学机械工程学院,西安710049;西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室,西安710049
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2017-10-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）