葉片是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件,航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能很大程度取決于葉片型面的設(shè)計(jì)制造水平,所以葉片又被稱為“工業(yè)皇冠上的明珠”。由于葉片是典型的自由曲面零件,拋光型面曲率變化大且無規(guī)律,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化拋光難度較大,目前仍然主要以人工打磨拋光為主。2017年,空客和波音公司飛機(jī)訂單達(dá)到2021架,需要組裝大量葉片,開展自動(dòng)化葉片拋光的研究具有現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值,葉片在拋光過程中必然會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致拋光表面紋理不均甚至出現(xiàn)魚鱗狀波紋,研究葉片的振動(dòng)特性對(duì)于自動(dòng)化拋光的發(fā)展有促進(jìn)作用。本文以某型號(hào)壓氣機(jī)葉片為研究對(duì)象,綜合開展了葉片逆向建模、基于Ansys Workbench的葉片模態(tài)仿真分析、基于錘擊法的葉片模態(tài)分析實(shí)驗(yàn)、壓氣機(jī)葉片拋光過程振動(dòng)特性分析、壓氣機(jī)葉片拋光過程優(yōu)化。主要內(nèi)容如下:基于逆向工程、曲面重構(gòu)理論對(duì)現(xiàn)有的壓氣機(jī)葉片進(jìn)行三維掃描,利用天遠(yuǎn)三維掃描儀獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù),得到葉片的三維模型。根據(jù)葉片三維模型與實(shí)際葉片模型進(jìn)行尺寸對(duì)比并進(jìn)行誤差分析,證明所得葉片三維模型符合研究要求�；诮Y(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論,對(duì)壓氣機(jī)葉片夾持狀態(tài)下進(jìn)行了模態(tài)分析并得到壓氣機(jī)葉片的固有頻率和振型。利用LMS振動(dòng)測(cè)試設(shè)備... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ABB變位機(jī)[1]

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文6影響。最后通過模態(tài)參數(shù)與理論模態(tài)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證理論的正確性。吳宏春[42]等基于銷釘式葉片作為研究載體，設(shè)計(jì)了一款葉片振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)專用夾具[43]如圖1-2所示。圖1-2夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖[42]Figure1-2.Fixturestructuredesign[42]在葉片的振動(dòng)測(cè)試試驗(yàn)[44]中，采用錘擊法選取其中一個(gè)點(diǎn)作為參考點(diǎn)，依次對(duì)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行激勵(lì)，然后通過N-Model軟件[45]分析葉片的模態(tài)參數(shù)。1.2.4葉片振動(dòng)特性方面相關(guān)研究Srinivasan[46]對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片振動(dòng)特性研究并探究葉片的共振特性。李陽[47]對(duì)齒輪傳動(dòng)風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)開展了流固耦合振動(dòng)特性分析，基于有限元和模態(tài)試驗(yàn)得出葉片最大應(yīng)力變形部位在葉片中間。并提出了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。邊杰[48]等對(duì)離心葉輪高速旋轉(zhuǎn)葉片進(jìn)行了振動(dòng)應(yīng)力測(cè)量和葉尖振幅測(cè)量，分析對(duì)比了解葉片的振動(dòng)特性。童明[49]等針對(duì)某款航空發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的低壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)問題采用有限元的方法進(jìn)行振動(dòng)響應(yīng)為排除故障提供指導(dǎo)。1.3本課題的目的和意義通過上述相關(guān)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結(jié)綜述可以發(fā)現(xiàn),國內(nèi)外學(xué)者對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片數(shù)字逆向建模、有限元分析、模態(tài)分析實(shí)驗(yàn)、振動(dòng)特性分析等方面的研究已經(jīng)取得了一些進(jìn)展和成果,但針對(duì)實(shí)際葉片應(yīng)用方面,依然存在著一定不足，如葉片逆向建模與真實(shí)模型的誤差關(guān)系對(duì)比較少，葉片夾持過程中夾緊力的優(yōu)化研究不足，關(guān)于葉片加工方面的模態(tài)分析較少，對(duì)于葉片拋光過程中的振動(dòng)分析非常欠缺，對(duì)于葉片拋光過程中的振動(dòng)測(cè)量方法少有涉及，以上需要進(jìn)一步深入探索研究。本課題的目的在于對(duì)研究壓氣機(jī)葉片本身的模態(tài)特性、逆向建模誤差分析、拋光過程中的振動(dòng)特性和拋光過程優(yōu)化進(jìn)行探索，得到合適的葉片拋光振動(dòng)數(shù)據(jù)，

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文14（c）葉片厚度圖2-2壓氣機(jī)葉片實(shí)體尺寸圖Figure2-2.Compressorbladesolidsizedrawing從圖2-2可以得知本文所研究的壓氣機(jī)葉片長(zhǎng)為32.5cm，寬為21cm，高為4.8cm。2.3.2壓氣機(jī)葉片建模方案討論建立葉片模型一般有兩種方式：一，正向建模。主要根據(jù)現(xiàn)有的葉片設(shè)計(jì)圖紙去重新繪制葉片三維模型。但是高精度的壓氣機(jī)葉片大量來自于進(jìn)口，原始的數(shù)據(jù)難以獲齲二，逆向建模。采用三維掃描的方式對(duì)壓氣機(jī)葉片掃描獲取3D模型，通過逆向建模獲取的三維模型會(huì)存有一定的誤差，具體的誤差分析將在后續(xù)章節(jié)中進(jìn)行。圖2-3模型構(gòu)建過程Figure2-3.Modelbuildingprocess

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3326422