[发明专利]一种榫连叶片固有特性非接触式测试实验装置及测试方法

权利要求书

1.一种榫连叶片固有特性非接触式测试实验装置，其特征在于，包括支撑系统、伺服顶杆机构、叶片榫槽夹具、非接触式激振装置和非接触式测振装置；所述支撑系统包括支撑结构、隔振装置和台面，台面通过隔振装置设置在支撑结构上方；所述叶片榫槽夹具底座设置在台面上，所述叶片榫槽夹具通过导轨定位并通过螺栓固定连接于叶片榫槽夹具底座上方，且叶片榫槽夹具的通孔、叶片榫槽夹具底座通孔与台面通孔同心设置；所述伺服顶杆机构固定设置在台面下方，顶杆依次穿过台面通孔、叶片榫槽夹具底座通孔、叶片榫槽夹具的通孔与待测叶片接触，伺服顶杆机构通过伺服电机实现压力控制，用于模拟叶片旋转时榫连结构承受的离心力；非接触式激振装置设于待测叶片一侧，用于产生振动；非接触式测振装置位于待测叶片另一侧，用于接收振动响应信号。

2.根据权利要求1所述的榫连叶片固有特性非接触式测试实验装置，其特征在于，所述非接触式激振装置的激振器为电磁激振，所述非接触式测振装置的非接触式测振传感器为激光测振仪。

3.根据权利要求1或2所述的榫连叶片固有特性非接触式测试实验装置，其特征在于，所述叶片榫槽夹具有统一形式的叶片榫槽夹具底座，不同形式的榫槽夹具更换使用，皆通过导轨定位并通过螺栓与叶片榫槽夹具底座连接固定。

4.根据权利要求1或2所述的一种榫连叶片固有特性非接触式测试实验装置，其特征在于，所述非接触式激振装置包括磁吸底座、可调支架、激振器、信号发生器和功率放大器，所述可调支架通过磁吸底座固定设置在台面上，所述激振器固定设置在可调支架上。

5.根据权利要求3所述的一种榫连叶片固有特性非接触式测试实验装置，其特征在于，所述非接触式激振装置包括磁吸底座、可调支架、激振器、信号发生器和功率放大器，所述可调支架通过磁吸底座固定设置在台面上，所述激振器固定设置在可调支架上。

6.权利要求1-5任一所述实验装置的测试方法，其特征在于，叶片固有频率的测试方法，包括如下步骤：稳步加大激振频率，观察叶片在激振下响应的时域正弦曲线幅值的变化；当响应信号的幅值突然增大时，说明已经靠近了共振频率点，这时要减小激振频率增大的步长，缓慢加大激振频率；当响应信号的幅值开始减小时，再缓慢减小激振频率，观察响应时域正弦曲线幅值的变化；往复增大和减小激振频率，直到搜索到使响应幅值最大时的激振频率；此时的激振频率值即为叶片的某阶固有频率；之后再继续增大激振频率，用同样的方法继续搜索下一阶固有频率。

7.权利要求1-5任一所述实验装置的测试方法，其特征在于，叶片振型的测试方法，包括如下步骤：先在叶片上划分出m×n的网格，网格交叉处即为采样点；用所关心的频率定频激励叶片，同时逐个采集各采样点处的振动信号，传回计算机中；测试系统对采集到的信号进行处理后提取出信号中的响应幅值，将叶片上各个采样点处的振动幅值组成振型向量，绘制振型图；最后保存振型向量数据于计算机中，便于之后重新查看测试结果。

8.权利要求7所述叶片振型的测试方法，其特征在于，对采集到的信号进行处理包括对信号进行滤波，滤波方式采用带通滤波，并去除掉滤波后失真部分的时域信号，只取稳定部分信号提取响应幅值。