葉盤(pán)是葉輪機(jī)械的核心部件之一。各類葉輪機(jī)械葉盤(pán)以航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉盤(pán)*為典型和復(fù)雜。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中為了提高推重比，**結(jié)構(gòu)往往設(shè)計(jì)的很輕。特別是有限元對(duì)**的**設(shè)計(jì)及強(qiáng)度分析與**優(yōu)化技術(shù)的不斷提高，使**有可能變得很薄。這不僅使**本身易于振動(dòng)，而且因厚度越來(lái)越薄的**其剛度有時(shí)幾乎與葉片的剛度相近，從而使**振動(dòng)對(duì)葉片的振動(dòng)特性有較大影響，平且會(huì)產(chǎn)生葉盤(pán)的耦合振動(dòng)。這種振動(dòng)有時(shí)能和葉輪機(jī)中的非定常氣流相互作用，使得氣流中的能量誘發(fā)葉盤(pán)系統(tǒng)自激振動(dòng)，從而導(dǎo)致大量葉片迅速破壞，或多個(gè)榫頭、榫槽出現(xiàn)裂紋。因此，為了設(shè)計(jì)出既輕且剛性合適又**可靠的**，十分有必要研究**的振動(dòng)特性。
**的振動(dòng)類型：
傘型振動(dòng)：又稱節(jié)圓振動(dòng)。這種振動(dòng)形式對(duì)稱于盤(pán)的中心，沿**徑向盤(pán)面不同直徑上，呈現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)不動(dòng)的一個(gè)或數(shù)個(gè)節(jié)圓，節(jié)圓上質(zhì)點(diǎn)的振幅等于零。
扇形振動(dòng)：又稱節(jié)徑振動(dòng)。**振動(dòng)時(shí)，在盤(pán)面上出現(xiàn)一條或數(shù)條沿徑向均勻分布的節(jié)線，這種節(jié)線稱為節(jié)徑，它們?cè)诒P(pán)面上對(duì)稱分布。各個(gè)通過(guò)輪心沿盤(pán)圓均勻分布的節(jié)徑，將盤(pán)分成凹凸分布的若干部分。
復(fù)合振動(dòng)：傘形振動(dòng)和扇形振動(dòng)組合而成的振動(dòng)為復(fù)合振動(dòng)。這種振型所對(duì)應(yīng)的固有頻率一般很高，其產(chǎn)生的振動(dòng)應(yīng)力也較小，通常情況下發(fā)動(dòng)機(jī)不考慮其危險(xiǎn)性。
影響**振動(dòng)的原因：
葉片對(duì)**振動(dòng)固有頻率的影響
實(shí)際的**都裝有葉片，由于**的厚度越來(lái)越薄，致使盤(pán)與葉片的剛性相近，這樣葉片勢(shì)必會(huì)對(duì)**的振動(dòng)產(chǎn)生一定影響。并可能出現(xiàn)葉盤(pán)耦合振動(dòng)，其振動(dòng)特性主要是盤(pán)片耦合振動(dòng)問(wèn)題。與**振動(dòng)相同，耦合振動(dòng)也有兩種基本振動(dòng)形式，即節(jié)圓振動(dòng)和節(jié)徑振動(dòng)。高階振動(dòng)是這兩種基本振動(dòng)的復(fù)合。
轉(zhuǎn)速對(duì)**振動(dòng)固有頻率的影響。
一般**都處于高速旋轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)，承受著**自身的離心力和**外緣葉片離心力的作用。離心力竭力使盤(pán)面保持原來(lái)不變形時(shí)的平面形狀，這相當(dāng)于增加了盤(pán)的剛性，因而旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的**振動(dòng)固有頻率要高，并且隨著轉(zhuǎn)速的增大而升高。
溫度對(duì)**振動(dòng)固有頻率的影響
高壓壓氣機(jī)盤(pán)的工作溫度較高，盤(pán)面的溫差從前到后呈迅速遞增之勢(shì)，尤其是后幾級(jí)盤(pán)上溫差可達(dá)100—200°C，此時(shí)溫度對(duì)**振動(dòng)固有振動(dòng)頻率有一定影響，不應(yīng)忽略。通常渦**的厚度較大，熱容量較大。另外渦**在高溫的燃?xì)獍鼑?，其徑向和軸向都有較大的溫度梯度，這使渦輪有較大的熱應(yīng)力。一般而言高溫使**材料的彈性模量減小，從而使**的固有振動(dòng)頻率下降。
