旋转叶片动应力非接触测量方法研究综述

作     者：王维民 户东方 WANG Weimin;HU Dongfang

作者机构：北京化工大学高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室北京100029 北京化工大学化工安全教育部工程研究中心北京100029 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2023年第44卷第22期

页      面：68-85页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家重点研发计划(2020YFB2010803) 国家自然科学基金重大研究计划重点项目(92160203)。 

主　　题：动应力反演 叶尖计时 动应力非接触测量 误差分析 数字孪生 

摘      要：叶片结构是航空发动机、燃气轮机的重要能量转换部件,叶片的疲劳断裂问题严重影响机组的运行安全,对其进行健康监测尤为重要。通过对叶片进行实时的动应力监测并构建载荷谱,可以预估叶片剩余寿命,预警叶片裂纹的萌生,最终实现叶片的健康管理。动应力非接触测量方法自提出以来,在提升航空发动机、燃气轮机等设备的安全运行能力方面展现出巨大的潜力。综述了动应力非接触测量方法的基本原理及近年来的主要研究成果,归纳总结了动应力反演中的关键方法与技术,包括叶尖振动位移的精确识别方法、应力幅值比确定方法、多模态动应力计算方法等,分析了动应力反演的误差来源以及2种常用的非接触测量动应力的误差标定工具方法,并对今后的关键研究方向进行了展望。