[发明专利]一种考虑叶片扭转的光纤限制值计算方法

权利要求书

1.一种考虑叶片扭转的光纤限制值计算方法，其特征在于，包括：

步骤一、绘制变形前后叶片叶尖，在变形前叶尖上选取光纤测点轴向位置对应的叶尖测点M点，以M点为原点、叶片轴向为X轴、叶片周向为Y轴建立坐标系，在变形前叶尖的M点附近选取N点，该N点与变形后叶尖的M'点分别位于Y轴左右两侧，在变形前叶尖的M点与N点之间选取Q点，使得变形后叶尖的Q'点恰好位于Y轴上；

步骤二、确定待监测的振型，以及在叶片叶尖上选取限制点；

步骤三、标定限制点的等效振动应力F_动，M点的坐标(x_M，y_M)以及不同阶次下的周向位移D_M周、轴向位移D_M轴；

步骤四、标定N点的坐标(x_N，y_N)以及不同阶次下的周向位移D_N周、轴向位移D_N轴；

步骤五、由限制点位置应力与光纤监测点位移之间的比例关系得到M'点以及N'点的坐标；

步骤六、根据M点、N点、M'点以及N'点的坐标，计算得到光纤限制值MQ'。

2.根据权利要求1所述的考虑叶片扭转的光纤限制值计算方法，其特征在于，步骤二中，所述待监测的振型选取前三阶或边界振动较大的振型。

3.根据权利要求2所述的考虑叶片扭转的光纤限制值计算方法，其特征在于，步骤二中，选取叶片叶尖上静应力最大点、所述待监测的振型的振动应力最大点以及次大点作为限制点。

4.根据权利要求3所述的考虑叶片扭转的光纤限制值计算方法，其特征在于，步骤四中，所述标定N点的坐标(x_N，y_N)以及不同阶次下的周向位移D_N周、轴向位移D_N轴包括：

S401、标定限制点的等效静应力F_静，根据振动疲劳极限数据以及古德曼图，获取限制点的许用振动应力F_许用；

S402、根据限制点位置应力与光纤测点位移之间的比例关系按限制点的许用振动应力计算得到光纤限制值为令记录限制点对应的α值；

S403、标定N点的坐标(x_N，y_N)；

S404、标定N点的不同阶次下的周向位移D_N周、轴向位移D_N轴。

5.根据权利要求4所述的考虑叶片扭转的光纤限制值计算方法，其特征在于，S403中，所述标定N点的坐标(x_N，y_N)包括：

当N'点的轴向坐标与M点的轴向坐标重合时，N点与Q点重合，即：

x_N+α·D_N轴＝x_M

则：

x_N＝x_M-α·D_N轴

在实际操作过程中D_N轴无法预先确定，则将叶尖的移动分解为平移和扭转；

在叶尖沿垂直于叶尖方向纯平移的情况下：

D_N轴＝D_M轴

在叶尖绕O点纯旋转的情况下：

在低阶振型中多为弯扭复合振动，令：

D_N轴＝βD_M轴

β≤1恒成立，则：

x_N＝x_M-α·β·D_M轴

取β＝1时，保证M'点、N'点位于Y轴两侧，即Q'点位于M'点、N'点之间。