1.一种转子叶片的非接触动应力标定方法,其特征在于,包括:
步骤1,通过有限元仿真分析,建立叶尖振动位移与转子叶片动应力的标定关系;
步骤2,执行接触式和非接触测量试验,对转子试验台上的转子叶片,同时测量接触式动应力和非接触式叶尖振动位移,建立转子叶片的非接触式叶尖振动位移和接触式动应力的试验校准关系;
步骤3,通过对所述试验校准关系与所述标定关系的对比分析,对建立的标定关系进行验证。
2.如权利要求1所述的转子叶片的非接触动应力标定方法,其特征在于,所述步骤2在执行接触式和非接触测量试验之前,还包括:
步骤2a,建立非接触式叶尖振动位移测量的改装方案,安装多个非接触振动测量传感器;
步骤2b,建立接触式动应力测量的改装方案,进行转子叶片的接触式应变改装。
3.如权利要求2所述的转子叶片的非接触动应力标定方法,其特征在于,所述步骤2a中的非接触式叶尖振动位移测量的改装方案,包括:
通过带有可移动滑块的固定支架,在转子试验台上转子叶盘外侧的周向上安装多个非接触振动测量传感器,并调整传感器的周向位置。
4.如权利要求2所述的转子叶片的非接触动应力标定方法,其特征在于,所述步骤2b中的接触式动应力测量的改装方案,包括:
在每个叶片的叶背侧靠近根部位置各粘贴1个应变片,通过安装于转子转轴上的刷式滑环引电器进行数据的传输。
5.如权利要求1所述的转子叶片的非接触动应力标定方法,其特征在于,所述步骤2包括:
步骤21,建立叶尖振动重构优化算法,用于非接触叶尖振动位移测量结果的处理;
步骤22,对转子叶片的非接触式叶尖振动位移进行测量,根据步骤21建立的叶尖振动重构优化算法对测量得到的非接触式叶尖振动位移数据进行处理,并通过剔除转速波动的干扰优化叶尖振动时域波形,得到非接触式叶尖振动位移的幅值;
步骤23,根据非接触式叶尖振动位移的幅值与接触式动应力测量装置测量得到的接触式动应力,建立转子叶片的非接触式叶尖振动位移和接触式动应力的试验校准关系。
6.如权利要求5所述的转子叶片的非接触动应力标定方法,其特征在于,所述步骤1中的通过有限元仿真分析,建立叶尖振动位移与转子叶片动应力的标定关系,包括:
步骤11,建立转子叶片的有限元模型,对转子叶片真实的固定方式和运动方式进行分析,确定转子叶片有限元分析的边界条件;
步骤12,对转子叶片的动应力特性进行分析,得到转子叶片固有频率和临界转速的动应力特性参数,为试验验证方案的设计提供依据;
步骤13,对转子叶片进行多个转速点的谐响应分析,得到每个转速下叶尖振动位移与转子叶片动应力的关系曲线;
步骤14,根据多个转速下叶尖振动位移与转子叶片动应力的关系曲线,通过数据拟合得到用于表征标定关系的标定方程,方便工程应用。
7.如权利要求6所述的转子叶片的非接触动应力标定方法,其特征在于,所述步骤2的测量试验方案,包括:
根据步骤12中得到的转子叶片的动应力特性参数,设计试验的转速试验点和试验方法,试验方法包括:采用气体激励的方法使转子叶片在指定主振频率下出现较大幅值的振动,提高叶尖振动信号的信噪比,用于接触式动应力和非接触式叶尖振动位移的试验校准关系的建立。
8.如权利要求6所述的转子叶片的非接触动应力标定方法,其特征在于,步骤3之后还包括:
步骤4,基于对标定关系的验证结果,对步骤11中建立的转子叶片的有限元模型进行优化。