[实用新型]非接触式叶片模态参数测试装置

说明书

本实用新型公开了一种非接触式叶片模态参数测试装置，包括测试台架、非接触激励头和非接触激光位移测量仪；测试台架上设有用于装载叶片的安装支架；非接触激励头安装在测试台架上，用于对叶片施加激励，使叶片在激振力作用下振动；激光扫描头安装在测试台架上，用于测试叶片外型坐标并建立叶片三维实体；非接触激光位移测量仪安装在测试台架上，用于采集叶片上的振动信号并输送至主控计算机；主控计算机用于系统控制和数据管理、并根据叶片的振动信号识别叶片模态参数；非接触激励头、非接触激光位移传感器、激光扫描头由主控计算机控制。该装置利用非接触激励头向叶片施加激励，使叶片在激振力作用下振动，成本低、能耗少，节约测试成本。

技术领域

本实用新型涉及航空航天发动机叶片模态参数测试技术领域，更具体地说，涉及一种非接触式叶片模态参数测试装置。

背景技术

目前，航空航天发动机叶片模态参数测试以振动测试与信号处理技术为基础，测试需要采用大型电磁振动台施加外部激励，通过贴应变传感器进行叶片振动信号的采集，并通过FFT(fast Fourier transform，快速傅里叶变换) 数据分析确定叶片频谱并运用模态参数识别技术识别叶片模态信息。整个测量过程中需要在大型电磁振动台上进行，电磁振动台向叶片提供振动激励。但是，电磁振动台采购成本高，能耗较大。

综上所述，如何降低叶片模态参数测试的设备和能耗成本，是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种非接触式叶片模态参数测试装置，其利用非接触激励头向叶片施加激励，使叶片在激振力作用下振动，无需使用振动台，能降低采购成本、减少能耗。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种非接触式叶片模态参数测试装置，包括：

测试台架，所述测试台架上设有用于装载叶片的安装支架；

非接触激励头，所述非接触激励头安装在所述测试台架上，用于对所述叶片施加激励，使所述叶片在激振力作用下振动；

非接触激光位移测量仪，所述非接触激光位移测量仪安装在所述测试台架上，用于采集所述叶片上的振动信号并输送至主控计算机；所述主控计算机用于根据所述叶片的振动信号提取叶片模态参数；

激光扫描头(非接触3D轮廓仪)用于测试叶片外观3D坐标，为虚拟试验分析做准备；

其中，所述非接触激励头由所述主控计算机控制。

优选的，上述非接触式叶片模态参数测试装置中，所述安装支架能够调整所述叶片的姿态。

优选的，上述非接触式叶片模态参数测试装置中，所述安装支架包括：

第一驱动电机，所述第一驱动电机安装在所述测试台架上；

第一转动平台，所述第一转动平台安装在所述第一驱动电机的输出端，且能够在所述第一驱动电机的驱动作用下绕第一轴线转动；

第二驱动电机，所述第二驱动电机安装在所述第一转动平台上，且所述第二驱动电机的输出端安装有第二转动平台；所述第二转动平台能够在所述第二驱动电机的驱动作用下绕第二轴线转动，所述第二转动平台上设有用于装夹叶片的叶片夹头。

优选的，上述非接触式叶片模态参数测试装置中，所述叶片夹头包括：

安装块，所述安装块固定在所述第二转动平台上；

螺纹顶杆，所述螺纹顶杆安装在所述安装块的螺纹孔处；

其中，所述螺纹顶杆为多个，且各所述螺纹顶杆用于沿不同方向顶紧所述叶片的安装榫头，实现装夹所述叶片。