叶片挥舞方向模态试验方案.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
叶片挥舞方向模态试验方案:

叶片的放置方向为挥舞方向( 挥舞面与地面平行) , 试验仪器采用东华公司的DH5908无线应变|振动测试分析系统一台( 四测点) , 传感器采用DH610-V( 竖向) 拾振器共四个, 鉴于叶片在挥舞方向的前面几阶不会出现扭转, 也就没有在叶片表面两边都布置传感器, 只测了一边( 在后面的摆振模态测试时, 由于必须要测试两边才能得到扭转频率, 因此测了两边, 请参见后面的内容) 。测点布置图如下:

测点布置图

叶片总长约40米, 上图中, 3点离端点距离为9米, 4点离端点距离为12米, 5点离端点距离为15米, 6点离端点距离为18米, 7点离端点距离为20米, 8点离端点距离为22米, 9点离端点距离为24米, 10点离端点距离为26米, 11点离端点距离为28米, 12点离端点距离为30米, 13点离端点距离为32米, 14点离端点距离为34米, 15点离端点距离为35.2米, 16点离端点距离为36.4米, 17点离端点距离为37.6米, 18点离端点距离为38.8米, 19点离端点距离为40米。
3点-19点均为现场测点, 参考传感器放置在7号测点。先测试第一批数据, 除了7号点外, 在3、 4、 5点上先放置传感器。打开仪器, 再打开软件, 在软件中建一个总的文件夹: ”叶片竖向模态原始数据”, 然后在软件中建立新数据文件: ”第一批数据”( 存储路径建立在总文件夹中) , 软件中调整相关参数, 如采样频率、 时域点数、 采样批次、 传感器灵敏度、 测点号等等。平衡清零后采集原始数据, 同时显示时域数据和频域数据。采集3-5分钟即可( 一般靠大自然的风就能把叶片激励起来, 必要时也可人工敲击) 。采完第一批数据后, 将3、 4、 5点上的传感器移到6、 8、 9测点, 在软件中建立”第二批数据”的文件, 在软件中调整采样批次以及仪器的每个通道对应的测点号, 测试数据; 测试完了后移动到10、 11、 12测点, 建立”第三批数据”的文件, 调整相关参数, 然后采集数据, 依此类推, 直到最后测试完所有的测点( 共测试了六批数据) , 然后把所有的原始数据导入进模态处理软件处理得到挥舞方向前面六阶的频率、 阻尼、 振型。( 在模态软件中编辑模态测点时, 把叶片的另一边的测点号等效为测试一边的对应的每一个测点号)
挥舞方向模态振型:
一阶挥舞模态振型:

一阶模态振型(挥舞)

二阶挥舞模态振型:

二阶模态振型(挥舞)

三阶挥舞模态振型:

三阶模态振型(挥舞)

四阶挥舞模态振型:

四阶模态振型(挥舞)
五阶挥舞模态振型:

五阶模态振型(挥舞)

六阶挥舞模态振型:

六阶模态振型(挥舞)

叶片摆振方向模态试验方案:

在测试叶片摆振方向模态时, 叶片的放置方向依然为挥舞方向, 试验仪器采用东华公司的DH5908无线应变|振动测试分析系统一台( 四测点) , 可是传感器采用DH610-H( 横向) 拾振器( 测试挥舞方向时用的是竖向传感器) 共三个, 鉴于叶片在摆振方向的前面几阶不会出现扭转, 也就没有在叶片表面两边都布置传感器, 只测了一边。测点布置图如下:

测点布置图

叶片总长约40米, 上图中, 1点离端点距离为12米, 2点离端点距离为18米, 3点离端点距离为24米, 4点离端点距离为28米, 5点离端点距离为32米, 6点离端点距离为36米, 7点离端点距离为40米。
1点-7点均为现场测点, 参考传感器放置在5号测点。先测试第一批数据, 除了5号点外, 在6、 7点上先放置传感器。打开仪器, 再打开软件, 在软件中建一个总的文件夹: ”叶片横向模态原始数据”, 然后在软件中建立新数据文件: ”第一批数据”( 存储路径建立在总文件夹中) , 软件中调整相关参数, 如采样频率、 时域点数、 采样批次、 传感器灵敏度、 测点号等等。平衡清零后采集原始数据, 同时显示时域数据和频域数据。采集3-5分钟即可( 一般靠大自然的风就能把叶片激励起来, 必要时也可人工敲击) 。采完第一批数据后, 将6、 7点上的传感器移到3、 4测点, 在软件中建立”第二批数据”的文件, 在软件中调整采样批次以及仪器的每个通道对应的测点号, 测试数据; 测试完了后移动到1、 2测点, 建立”第三批数据”的文件, 调整相关参数, 然后采集数据。采集完数据后, 把所有的原始数据导入进模态处理软件处理得到摆振方向前面两阶的频率( 客户摆振方向理论计算结果也只到第二阶) 、 阻尼、 振型。

摆振方向模态振型:

一阶摆振模态振型:

一阶模态振型(摆振)

二阶摆振模态振型:

二阶模态振型(摆振)

叶片挥舞方向的扭转模态试验方案:

在测试叶片扭转模态时, 叶片的放置方向依然为挥舞方向, 客户的设计支持方的代表也到了试验现场, 观摩了挥舞、 摆振方向的模态测试过程和处理结果, 提出是否能够测试一下挥舞方向的扭转频率, 由于客户之前没有要求测扭转加上试验时间限制, 就没有在叶片的两边都布置测点, 也就没做出扭转; 于是我选择了叶片其中的一段, 在叶片的两端都布置了一些测点( 每边共三个测点) , 重新做了那一段结构的模态, 最后得到了前两阶扭转频率以及正确的扭转振型, 由于该叶片的前两阶扭转分别为一阶侧翻扭( 两侧振动反对称) 以及一阶”麻花扭”( 不知道专业术语如何描述) , 这就决定了只测一段结构上的两侧的数据就能反映整结构的扭转形态( 如果全部做时间太长, 客户试验时间不够, 而且也没必要全测) 。试验仪器采用东华公司的DH5908无线应变|振动测试分析系统一台( 四测点) , 传感器采用DH610-V( 竖向) 拾振器( 测试挥舞方向时用的是竖向传感器) 共四个, 在叶片结构中的一段的两边都布置了传感器。测点布置图如下:

测点布置图

该段长度总长4米, 上图中, 1、 4点离叶片端点距离为20米, 2、 5点离端点距离为22米, 3、 6点离端点距离为24米。
参考传感器放置在1号测点。先测试第一批数据, 除了1号点外, 在2、 3、 4点上先放置传感器。打开仪器, 再打开软件, 在软件中建一个总的文件夹: ”叶片扭转模态原始数据”, 然后在软件中建立新数据文件: ”第一批数据”( 存储路径建立在总文件夹中) , 软件中调整相关参数, 如采样频率、 时域点数、 采样批次、 传感器灵敏度、 测点号等等。平衡清零后采集原始数据, 同时显示时域数据和频域数据。扭振测试时间建议稍长, 采集10分钟左右( 一般靠大自然的风就能把叶片激励起来, 必要时也可人工敲击) 。采完第一批数据后, 将2、 3点上的传感器移到5、 6测点, 4测点上的传感器不使用。在软件中建立”第二批数据”的文件, 在软件中调整采样批次以及仪器的每个通道对应的测点号, 测试数据。采集完数据后, 把所有的原始数据导入进模态处理软件处理得到扭转方向前面两阶的频率( 客户扭转方向理论计算结果只有第一阶) 、 阻尼、 振型。

挥舞方向扭转模态振型:

一阶模态振型(扭振)

二阶模态振型(扭振)

静载试验时, 客户按照试验方案在指定位置贴应变片( 共贴了100多个应变片) , 包括叶身部分以及叶端部分的螺栓上面也贴了应变片。使用3辆吊车吊着叶片的三个位置, 从0%加载( 已抵消叶片和夹具自重) 开始逐级加载: 10%、 20%、 30%、 60%、 80%、 90%、 100%, 然后再逐级卸载: 90%、 80%、 60%、 0%。下面是静载时的一些现场图片。