1、共振疲勞與顫振疲勞三、振動疲勞故障分析 絕大多數葉片都是由于振動疲勞而損壞，從葉片的振動現象上看，葉片有強迫振動疲勞，共振疲勞與顫振疲勞。三者雖都屬于振動疲勞，有其共同性質，然而由于各自的振動狀態不一樣，危及葉片的疲勞程度以及疲勞裂紋發展的快慢與結果也都不一樣。其中葉片以出現共振疲勞為多，較嚴重，顫振疲勞雖然少，但危害性最大。l、強迫振動疲勞 葉片工作時一直受有強迫激振力的作用，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應力，即使在很高的循環次數下面，葉片也不致于疲勞損壞。 振動系統在周期性的外力作用下，其所發生的振動稱為受迫振動 2、共振疲勞 葉片的共振

2、疲勞是所研究的重點，發動機中絕大多數葉片都是共振疲勞損傷故障。葉片共振時，振幅很大，葉片內部產生較大的振動應力。 共振疲勞的斷口特征是，疲勞裂紋表面有一個共振疲勞的斷口特征是，疲勞裂紋表面有一個疲勞源，這個疲勞源可以在葉片截面最大應力處，疲勞源，這個疲勞源可以在葉片截面最大應力處，或者是近于最大應力區由葉片表面缺陷所引起。疲或者是近于最大應力區由葉片表面缺陷所引起。疲勞源形成后，自源點向外發展形成貝殼形的疲勞環勞源形成后，自源點向外發展形成貝殼形的疲勞環（有的也稱為海灘形疲勞環）。（有的也稱為海灘形疲勞環）。 葉片的共振疲勞損壞還必須具備兩個條件，即需要達到一定交葉片的共振疲勞損壞還必須具備兩

3、個條件，即需要達到一定交變應力變應力6 6，還需要振到一定的時間，即循環次數，還需要振到一定的時間，即循環次數n n。通常對材料。通常對材料進行疲勞實驗可以獲得疲勞壽命線。進行疲勞實驗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生顫振所引起，顫振顫振疲勞是由于葉片產生顫振所引起，顫振疲勞又稱為低循環次數的疲勞，以此區別于高循疲勞又稱為低循環次數的疲勞，以此區別于高循環次數的共振疲勞，顫振疲勞壽命環次數的共振疲勞，顫振疲勞壽命n104n104以下。以下。 葉片出現顫振其特點是，大振幅葉片出現顫振其特點是，大振幅, ,大振動應力，低大振動應力，低循環疲勞壽命并伴隨有循環疲

4、勞壽命并伴隨有“哨叫哨叫”聲。這種大振幅，聲。這種大振幅，大應力幅下的振動，使葉片材料已進入彈塑性變形，大應力幅下的振動，使葉片材料已進入彈塑性變形，加速了葉片疲勞的擴展速度，也加速了葉片的疲勞損加速了葉片疲勞的擴展速度，也加速了葉片的疲勞損傷，致使葉片在很短時間內產生嚴重裂紋甚至斷折。傷，致使葉片在很短時間內產生嚴重裂紋甚至斷折。四、排除葉片振動故障的方法四、排除葉片振動故障的方法 掌握葉片振動問題，其目的在于解決葉片振動及掌握葉片振動問題，其目的在于解決葉片振動及振動故障。振動故障。 防止或排除葉片振動的方法，大體有三種方法，防止或排除葉片振動的方法，大體有三種方法，一是從解決葉片振動內因一是從解決葉片振動內因自振頻率著手，稱為調自振頻率著手，稱為調頻法，以避開共振；二是從解決葉片振動的外因頻法，以避開共振；二是從解決葉片振動的外因激振頻率著手，稱為調激振頻率法，以避開共振：三激振頻率著手，稱為調激振頻率法，以避開共振：三是增大葉片抗振強度（如阻尼力）和采用減振結構法是增大葉片抗振強度（如阻尼力）和采用減振結構法 1、葉片的調頻法 葉片的調頻是從內因著手，改變葉片的自振頻率,以避開共振。調頻對解決共振疲勞較為有效，對于解決顫振問題也有一定的效果。 葉片調頻可以使葉片自振頻率調高，也可以調低，一般使葉片頻率調高為好。因