基于叶端定时的转子叶片裂纹监测与诊断

作者：许敬晖; 乔百杰^*; 刘美茹; 郜伟强; 陈雪峰

来源：推进技术, 2022, 43(02): 374-382.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.210537

• 叶端定时
• 转子叶片
• 稀疏重构
• 频率辨识
• 裂纹扩展监测

为了实现转子叶片裂纹非接触式监测,提出基于?0范数的叶端定时欠采样信号稀疏重构算法。针对叶端定时信号欠采样问题,建立欠采样信号稀疏表示模型,利用分块正交匹配追踪算法对叶端定时欠采样信号进行分段重构,进而监测在变转速非稳态工况下转子叶片动频的变化情况,据此判断转子叶片是否产生裂纹。针对应变片信号间隔采样的特点,研究基于同步提取变换的时频分析方法,以提高时频图的时频聚集性。开展旋转叶片裂纹扩展试验,同时采用叶端定时和应变片系统测量叶片振动。对比叶端定时和应变片的分析结果,二者均可在裂纹叶片断裂之前至少20min,监测到裂纹叶片和正常叶片的动频发生分离的现象,即裂纹萌生致使叶片动频发生偏移,表明所提出的叶端定时欠采样信号重构方法能够实现转子叶片裂纹的监测与诊断。

• 单位
  西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室; 西安交通大学