共振疲勞與顫振疲勞

1、共振疲勞與顫振疲勞三、振動(dòng)疲勞故障分析 絕大多數(shù)葉片都是由于振動(dòng)疲勞而損壞，從葉片的振動(dòng)現(xiàn)象上看，葉片有強(qiáng)迫振動(dòng)疲勞，共振疲勞與顫振疲勞。三者雖都屬于振動(dòng)疲勞，有其共同性質(zhì)，然而由于各自的振動(dòng)狀態(tài)不一樣，危及葉片的疲勞程度以及疲勞裂紋發(fā)展的快慢與結(jié)果也都不一樣。其中葉片以出現(xiàn)共振疲勞為多，較嚴(yán)重，顫振疲勞雖然少，但危害性最大。l、強(qiáng)迫振動(dòng)疲勞 葉片工作時(shí)一直受有強(qiáng)迫激振力的作用，只是激振力有大有小，頻率或高或低。 一般情況在小激振力作用下，葉片具有較小的振動(dòng)應(yīng)力，即使在很高的循環(huán)次數(shù)下面，葉片也不致于疲勞損壞。 振動(dòng)系統(tǒng)在周期性的外力作用下，其所發(fā)生的振動(dòng)稱為受迫振動(dòng) 2、共振疲勞 葉片的共振

2、疲勞是所研究的重點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)中絕大多數(shù)葉片都是共振疲勞損傷故障。葉片共振時(shí)，振幅很大，葉片內(nèi)部產(chǎn)生較大的振動(dòng)應(yīng)力。 共振疲勞的斷口特征是，疲勞裂紋表面有一個(gè)共振疲勞的斷口特征是，疲勞裂紋表面有一個(gè)疲勞源，這個(gè)疲勞源可以在葉片截面最大應(yīng)力處，疲勞源，這個(gè)疲勞源可以在葉片截面最大應(yīng)力處，或者是近于最大應(yīng)力區(qū)由葉片表面缺陷所引起。?；蛘呤墙谧畲髴?yīng)力區(qū)由葉片表面缺陷所引起。疲勞源形成后，自源點(diǎn)向外發(fā)展形成貝殼形的疲勞環(huán)勞源形成后，自源點(diǎn)向外發(fā)展形成貝殼形的疲勞環(huán)（有的也稱為海灘形疲勞環(huán)）。（有的也稱為海灘形疲勞環(huán)）。 葉片的共振疲勞損壞還必須具備兩個(gè)條件，即需要達(dá)到一定交葉片的共振疲勞損壞還必須具備兩

3、個(gè)條件，即需要達(dá)到一定交變應(yīng)力變應(yīng)力6 6，還需要振到一定的時(shí)間，即循環(huán)次數(shù)，還需要振到一定的時(shí)間，即循環(huán)次數(shù)n n。通常對(duì)材料。通常對(duì)材料進(jìn)行疲勞實(shí)驗(yàn)可以獲得疲勞壽命線。進(jìn)行疲勞實(shí)驗(yàn)可以獲得疲勞壽命線。 3 3、顫振疲勞、顫振疲勞 顫振疲勞是由于葉片產(chǎn)生顫振所引起，顫振顫振疲勞是由于葉片產(chǎn)生顫振所引起，顫振疲勞又稱為低循環(huán)次數(shù)的疲勞，以此區(qū)別于高循疲勞又稱為低循環(huán)次數(shù)的疲勞，以此區(qū)別于高循環(huán)次數(shù)的共振疲勞，顫振疲勞壽命環(huán)次數(shù)的共振疲勞，顫振疲勞壽命n104n104以下。以下。 葉片出現(xiàn)顫振其特點(diǎn)是，大振幅葉片出現(xiàn)顫振其特點(diǎn)是，大振幅, ,大振動(dòng)應(yīng)力，低大振動(dòng)應(yīng)力，低循環(huán)疲勞壽命并伴隨有循環(huán)疲

4、勞壽命并伴隨有“哨叫哨叫”聲。這種大振幅，聲。這種大振幅，大應(yīng)力幅下的振動(dòng)，使葉片材料已進(jìn)入彈塑性變形，大應(yīng)力幅下的振動(dòng)，使葉片材料已進(jìn)入彈塑性變形，加速了葉片疲勞的擴(kuò)展速度，也加速了葉片的疲勞損加速了葉片疲勞的擴(kuò)展速度，也加速了葉片的疲勞損傷，致使葉片在很短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重裂紋甚至斷折。傷，致使葉片在很短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重裂紋甚至斷折。四、排除葉片振動(dòng)故障的方法四、排除葉片振動(dòng)故障的方法 掌握葉片振動(dòng)問題，其目的在于解決葉片振動(dòng)及掌握葉片振動(dòng)問題，其目的在于解決葉片振動(dòng)及振動(dòng)故障。振動(dòng)故障。 防止或排除葉片振動(dòng)的方法，大體有三種方法，防止或排除葉片振動(dòng)的方法，大體有三種方法，一是從解決葉片振動(dòng)內(nèi)因一是從解決葉片振動(dòng)內(nèi)因自振頻率著手，稱為調(diào)自振頻率著手，稱為調(diào)頻法，以避開共振；二是從解決葉片振動(dòng)的外因頻法，以避開共振；二是從解決葉片振動(dòng)的外因激振頻率著手，稱為調(diào)激振頻率法，以避開共振：三激振頻率著手，稱為調(diào)激振頻率法，以避開共振：三是增大葉片抗振強(qiáng)度（如阻尼力）和采用減振結(jié)構(gòu)法是增大葉片抗振強(qiáng)度（如阻尼力）和采用減振結(jié)構(gòu)法 1、葉片的調(diào)頻法 葉片的調(diào)頻是從內(nèi)因著手，改變?nèi)~片的自振頻率,以避開共振。調(diào)頻對(duì)解決共振疲勞較為有效，對(duì)于解決顫振問題也有一定的效果。 葉片調(diào)頻可以使葉片自振頻率調(diào)高，也可以調(diào)低，一般使葉片頻率調(diào)高為好。因