[发明专利]一种多叶片振动疲劳强度试验方法

权利要求书

1.一种多叶片振动疲劳强度试验方法，其特征在于，包括，

S1，将多个粘贴好应变片的试验叶片安装在专用夹具装置中；

S2，通过逐级加载振动载荷对试验叶片进行应力分布和叶尖振幅标定，通过正弦激励确定叶片的S-N曲线，其中，N为疲劳寿命，S为应力；

S3，根据S-N曲线，得到S-N曲线的指数参量k，从而计算得到窄带随机的参数；

S4，通过设置窄带随机的参数，以振动台的台面加速度控制试验叶片进行窄带随机激励，进行试验叶片疲劳强度试验，记录试验叶片的疲劳强度试验的分析结果。

2.根据权利要求1所述的一种多叶片振动疲劳强度试验方法，其特征在于，S2具体为：

通过逐级加载振动载荷，对粘贴好应变片的试验叶片进行应力分布和叶尖振幅标定，记录各通道应变值及叶尖振幅值，确定最大应力位置以及最大应力-叶尖振幅关系，通过疲劳强度试验得到叶片应力比R＝-1的S-N曲线，其中，N为疲劳寿命，S为应力。

3.根据权利要求1所述的一种多叶片振动疲劳强度试验方法，其特征在于，S3中根据S-N曲线对应的公式NS^k＝C，计算得到S-N曲线的指数参量k，C为常数。

4.根据权利要求1所述的一种多叶片振动疲劳强度试验方法，其特征在于，所述窄带随机的参数包括随机激励带宽ΔF，基础加速度随机激励的单边功率谱密度G₀和窄带随机和正弦的互换系数γ。

5.根据权利要求4所述的一种多叶片振动疲劳强度试验方法，其特征在于，根据S-N曲线的指数参量k，通过正弦与窄带随机应力的疲劳等效关系式，求得窄带随机和正弦的互换系数γ值；

式中：S_H为正弦振动叶尖振动幅值；σ_R为窄带随机振动的叶尖振幅均方根应力值，Γ为系数。

6.根据权利要求4所述的一种多叶片振动疲劳强度试验方法，其特征在于，根据正弦与随机激励的疲劳等效关系，通过窄带随机和正弦的互换系数γ值，求得基础加速度随机激励的单边功率谱密度G₀值；

式中：A_H为基础正弦激励加速度幅值；G₀为基础加速度随机激励的单边功率谱密度，f_n为1阶弯曲固有频率，ξ阻尼系数，放大因子其中1阶弯曲固有频率f_n和ξ阻尼系数通过试验得到。

7.根据权利要求4所述的一种多叶片振动疲劳强度试验方法，其特征在于，所述随机激励带宽ΔF，满足以下公式得到：

ΔF≥πξf_n；

其中，ξ为阻尼系数，f_n为1阶弯曲固有频率。

8.根据权利要求1所述的一种多叶片振动疲劳强度试验方法，其特征在于，S4中在试验叶片疲劳强度试验过程中，通过测量试验叶片的叶尖位移，对每个试验叶片的位移随机响应时域信号分别进行实时的均方根值统计分析和自功率谱密度分析，均方根值用于监测试验叶片的应力振幅，自功率谱密度分析用于监测试验叶片的固有频率的变化。

9.根据权利要求8所述的一种多叶片振动疲劳强度试验方法，其特征在于，根据每个试验叶片的固有频率和试验时间，计算出在该应力水平下试验叶片的循环数；根据每个试验叶片的自功率谱密度和固有频率，对试验叶片的裂纹进行分析判定。