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叶片是航空发动机的重要零件之一,其工作时承受多种变化的载荷,当激振力频率接近叶片的共振频率时,引起叶片共振,易导致叶片疲劳失效。为有效地避免叶片发生共振,需在装配前检测叶片的共振频率是否符合要求。因此,有必要进行叶片静态频率检测系统的研究与开发。本文主要完成如下工作:(1)根据有限元动力学理论的研究,创建叶片模型及简化模型,在ANSYS软件中完成模态分析和谐响应分析,确定了:一弯和二弯、一扭和二扭叶尖振动是反向关系;进气边叶尖处是叶片振动信号的最佳采集点;以正弦稳态扫频信号为激振信号;可通过查找共振峰的位置求得共振频率。(2)根据CZT算法的研究,完成多步CZT的编程,通过CZT和FFT、ZFFT、STFT的比较,确定了:CZT可从任意起始频率求得任意计算分辨率的频谱,在短采样、单频率的信号处理中更灵活、准确,多步CZT一定程度上提高了分析精度,适用于叶片测频系统的振动信号分析。(3)设计叶片测频系统的设计目标和硬件、软件框架,完成系统的三个部分:硬件系统的搭建;通过频率分布概率的分析设计并实现分段扫频策略,仿真得知,相对于顺序扫频提高了 69.27%的效率,并完成数据库编写;编写软件系统,实现用户系统、测频模块、数据系统的功能。(4)进行叶片测频系统的重复性测频试验和连续测频试验,重复测频的精确度等级为0.1级,连续测频最大引用误差为0.101%,表明叶片测频系统测频误差较小,重复性较好,测量精密度、准确度较高,验证了系统的可行性,且测频效率提高57.97%。探讨了测频系统的激振、信号采集、分析优化,进行不同振幅比的仿真叶片加载分析,结果表明振幅比参数在叶片选配中有一定的实用意义。本文研究发的叶片静态频率检测系统,较为完善的实现了从测频任务的获取,到叶片的测频、数据的管理等功能,并进行实际测频试验,提高了叶片测频的效率。