基于HHT的發(fā)動機葉片疲勞與應(yīng)力測試分析.pdf

1、論文依托國家自然科學基金項目，以發(fā)動機葉片為研究對象，利用HHT算法，重點分析了發(fā)動機葉片的疲勞以及應(yīng)力應(yīng)變與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系的問題。
　　 葉片作為航空發(fā)動機重要的承力部件，是本論文研究的重點。目前，我國航空發(fā)動機的狀態(tài)監(jiān)測還處于發(fā)展階段，還需要更多的理論研究支撐。本文對發(fā)動機葉片的疲勞以及轉(zhuǎn)速問題進行研究，分析了光纖光柵傳感的可靠性，研究了葉片的機械故障類型，為今后葉片機械故障的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。
　　 在葉片轉(zhuǎn)動

2、的過程中會出現(xiàn)抖動、顫振、共振等等情況，甚至會出現(xiàn)斷裂失效，但是大多數(shù)情況都與振動有關(guān)。葉片的壽命的長短直接關(guān)系著航空發(fā)動機壽命的長短，它制約著航空發(fā)動機運行的可靠性和安全性。鈦合金是葉片的重要組成成分，本文以鈦合金試件板為出發(fā)點，研究葉片的疲勞值，以及葉片的轉(zhuǎn)速與外部激勵幅值之間的關(guān)系。所做的主要工作如下:
　　 (1)比較研究了幾種常用的時頻分析方法。在此基礎(chǔ)上，給出了希爾伯特黃變換的基本原理，包括本征模態(tài)函數(shù)、經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解

3、方法、Hilbert譜分析等，重點研究了消除端點效應(yīng)的信號延拓方法和消除模態(tài)混疊效應(yīng)的總體經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法方法和多源經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法。
　　 (2)以航空發(fā)動機葉片材料鈦合金薄板為例進行了疲勞測試分析。介紹了疲勞測試的實驗平臺，通過深入了解光纖光柵應(yīng)變傳感的原理，利用光纖光柵傳感器采集鈦合金薄板振動疲勞實驗數(shù)據(jù)，并進行時頻信號分析處理。首先，相較于小波變換分析，基于EMD分解和Hilbert譜分析的方法能更好地分析測試板的疲勞極限