[发明专利]一种叶片振动试验方法及振动试验工装

权利要求书

1.一种叶片振动试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、测量叶片的一阶固有频率及阻尼比；

步骤2、设计叶片固持工装三维模型，确定固持工装的形状和尺寸，固持工装（4）采用榫头后顶固持形式；

步骤3、设计悬臂梁工装三维模型，确定悬臂梁工装（8）的悬臂梁的长、宽、高及根部转接半径R，在悬臂梁工装（8）上设计与振动台（1）连接的接口和与固持工装（4）连接的接口；悬臂梁工装（8）的三维结构尺寸和叶片结构尺寸正相关；

步骤4、将步骤2设计的固持工装（4）、步骤3设计的悬臂梁工装（8）和叶片（5）三者的三维模型刚性组合形成组合工装并分配材料属性，并对组合工装进行模态分析，获得组合工装的共振频率及振型；

步骤5、若组合工装的一阶共振频率与叶片的一阶固有频率相对偏差大于2%，调整组合工装的尺寸，直至组合工装与叶片频率相对偏差在叶片的一阶固有频率的±2%以内，且组合工装与叶片的一阶固有频率不同；

步骤6、按照步骤5得到的组合工装尺寸加工出悬臂梁工装（8）和固持工装（4）；

步骤7、在叶片（5）应力点位置贴上应变片；

步骤8、将悬臂梁工装（8）安装在振动台（1）上，固持工装（4）与悬臂梁工装（8）固定连接，将贴有应变片的待测量叶片安装至固持工装（4）上并顶紧固持；开启振动台（1）及应变仪，在叶片一阶固有频率下进行应力加载，利用应变仪测量叶片应变值，增大振动台（1）输出电压，使其叶片应力达到要求值，记录试验数据；

对于频率高于3000Hz，阻尼比大于0.5%的叶片，以组合工装与叶片的频率差值在叶片的一阶固有频率的±1%以内为目标调整组合工装的尺寸；

步骤5中，通过调整悬臂梁工装（8）的长、宽和高来调整组合工装的尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种叶片振动试验方法，其特征在于，所述步骤2中，固持工装（4）的材料选用3Cr13，步骤3中，悬臂梁材料选用高温合金。

3.根据权利要求1所述的一种叶片振动试验方法，其特征在于，所述步骤3中，悬臂梁工装（8）与固持工装（4）的接口设计为对称U型结构。

4.根据权利要求1所述的一种叶片振动试验方法，其特征在于，所述步骤3中，悬臂梁的根部转接半径R不得小于R5。

5.根据权利要求1所述的一种叶片振动试验方法，其特征在于，所述步骤6中，加工悬臂梁工装（8）时，对悬臂梁工装（8）进行表面光饰及喷丸强化。

6.根据权利要求1所述的一种叶片振动试验方法，其特征在于，所述步骤7中，在叶片上还贴有辅助应变片，所述辅助应变片粘贴在应力为最大应力点应力的60%处。