方法:(I)将先前材料特性基础研宄和叶片阻尼结构研宄相结合，从机理上实现对叶片阻尼结构的优化；(2)扫描叶片以叶片上位移最大点为优化参数进行叶片优化；(3)最终数据以实验为基础，结合实验数据进行优化，实时匹配数值计算结果，可以保证优化精度；(4)对实验结果进行数据拟合，能够快速准确地找出适应叶片振动特性的最优阻尼参数；(5)实验结果主要用于干摩擦阻尼结构优化，为开发具有多拉金结构的更长叶片提供依据。
[0030]综上所述，本发明采用可变位置、正压力和接触面积阻尼结构，通过改变阻尼器位置，分别模拟现有常采用阻尼围带、拉金结构叶片和更大功率更长的多拉金阻尼结构叶片。本发明分别研宄了不同位置、不同正压力和不同接触面积对于叶片振动特性的影响，为新开发阻尼叶片提供依据和发展更长多拉金结构叶片指明方向。
【附图说明】
[0031]图1是阻尼结构优化叶片测试实验台的立体图；
[0032]图2是阻尼结构优化叶片测试实验台的主视图；
[0033]图3是基础台架示意图，其中，图3(a)为其主视图，图3(b)为其左视图；
[0034]图4是待测叶片模型不意图；
[0035]图5是叶根固定装置及载荷施加机构示意图；
[0036]图6是叶片阻尼结构示意图；
[0037]图7是激振器支架结构示意图。
[0038]图中:1_底板；2-侧板；3-垫块；4_第一直槽；5-叶根;6_叶身;7_中间槽;8_叶根槽；9_紧固螺栓；10_叶片卡槽；11_摩擦阻尼块；12_球盘；13_加载螺母；14_静态力传感器；15_阻尼架；16-激振器支架平板；17-支架弧形槽；18_直板；19_平板；20_第二直槽；21_激振器。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0040]参见图1和图2，本发明旨在对汽轮机阻尼叶片进行阻尼结构优化性能测试，基于此目的，设计了一套由基础台架、叶根固定装置、阻尼结构装置、激振加载装置和测量装置组成的阻尼结构优化叶片测试实验台。
[0041]参见图3，首先对试验的基础台架进行介绍。试验台架由底板I和焊接在其上面的两块侧板2组成，侧板上焊接两个垫块3，用于紧固叶根固定装置。底板I放置于基础平台上，叶根槽8上表面与垫块3下表面贴紧，三维激光测振仪支架通过螺栓固定在底板I上。每个侧板2上开有第一直槽4，用来固定阻尼结构装置和激振器装置。第一直槽4边缘上刻有刻度，以方便调整阻尼结构装置和激振器支架位置。
[0042]参见图4，试验用叶片采用平板直叶片模型。叶片由叶根5和叶身6组成，中间位置开有中间槽7，围带与拉金结构由阻尼结构装置进行模拟。测试过程中，叶根5和叶根槽8紧密接触并压紧，叶根5下端受紧固螺栓9竖直方向上的载荷作用，以模拟叶片实际运行过程中受到的离心力载荷。叶身6采用平板直叶片模型，竖直方向上叶片截面均相同，阻尼结构装置能够延叶高方向上下移动；叶身6尺寸与阻尼结构中心卡槽尺寸相匹配，中间槽7尺寸与卡槽内齿一致，能够保证叶片在阻尼结构作用位置的左右方向上不产生位移。
[0043]参见图5，叶根固定装置由叶根槽8和紧固螺栓9组成。试验过程中，叶根5嵌入叶根槽8中间叶根槽内，同时叶根槽8由于受到千斤顶竖直向上力的作用，其上表面与垫块3下表面紧贴，紧固螺栓9顶紧叶根5下表面，通过其旋转能够对叶根5施加竖直向上的载荷作用，以模拟真实运转过程中叶根所受离心力作用，通过控制紧固螺栓9旋紧程度可以控制对叶根5径向载荷的大小。
[0044]参见图6，该阻尼结构能够实现对指定位置叶片施加垂直于叶片方向的摩擦阻尼作用，并且可以改变接触面积大小和正压力大小。阻尼结构由阻尼架15、静态力传感器14、加载螺母13、球盘12和摩擦阻尼块11组成，中间位置由螺栓结构固定夹板形成叶片卡槽10。在工作过程中，阻尼架15两侧伸长杆嵌于侧板2上的第一直槽4内，能够延第一直槽4的方向上下移动，通过螺母固定其位置；叶身6嵌套于叶片卡槽10内，卡槽10中间齿嵌与叶片中间槽7内，保证叶片在试验过程中，在阻尼结构位置不产生左右位移；球盘12与摩擦阻尼块11之间为点接触，球盘12设计有不同尺寸型号，在相同正压力作用下，改变球盘12型号便能够改变球盘12与摩擦阻尼块11之间接触面大小；静态力传感器14 一端旋入螺杆并固定于阻尼架15上；其另一端通过另一根螺杆与摩擦阻尼块11相连，加载螺母13放置于该螺杆上，旋转加载螺母13便能够对叶片施加不同大小的垂直叶片方向的载荷作用，同时，由于螺杆已旋紧于静态力传感器14，加载螺母13的旋转便会带动螺杆产生相应的拉应力，其大小可由静态力传感器14测定。
[0045]参见图7，激振器21固定于激振器支架上，激振器支架由激振器支架平板16和垂直于叶片表面的直板18组成。试验过程中，直板18通过螺栓结构固定于侧板2上某一高度位置，一般为70%叶高位置。激振器支架平板16上开有支架弧形槽17，用于调节激振器21水平方向的角度，激振器21固定于平板19上，平板19上开有第二直槽20，用于调整激振器21的伸出长度。激振器21和叶片之间通过激振杆相连接，激振杆中间放置动态力传感器用于测量激振力大小。
[0046]本发明一种阻尼结构优化叶片测试实验台的实验方法，包括以下步骤:
[0047]I)放置基础台架于基础平台上，根据测量需求，选择待测球盘12型号和目标施加阻尼位置，依次安装叶根固定装置、待测叶片、阻尼结构装置、激振加载装置、三维激光测振仪以及连接数据采集装置；保证叶根5嵌套于叶根槽8内，叶身6嵌套于阻尼结构装置的叶片卡槽10内，激振杆顶端贴紧待测叶片表面，旋紧各处螺栓以固定试验台各零件位置；
[0048]2)调整加载螺母13位置，调节摩擦阻尼块11与球盘12之间正压力大小，其具体数据由静态力传感器14测量得到，同时保证同一叶高位置的叶片两侧球盘12型号和摩擦阻尼正压力大小相等；调整激振器21位置，在垂直方向上对叶片表面施加激振作用，激振力大小与激振频率由数据采集装置对激振杆中间位置的动态力传感器测量得到；
[0049]3)启动数据采集装置和激振器21，待叶片振动状态稳定后，启动三维激光测振仪对叶片整体振动情况进行扫描，同时记录球盘12型号、摩擦阻尼正压力、阻尼结构施加高度、激振杆高度以及激振力大小；
[0050]4)分别改变加载螺母13位置、球盘12型号、激振器21频率、激振器支架高度以及阻尼结构装置高度，以控制摩擦阻尼正压力、摩擦阻尼接触面积、激振力大小、激振力频率、激振力施加位置以及摩擦阻尼作用施加位置的变化，重复步骤2)至步骤3)，并记录数据与相应的叶片振形图；
[0051]5)分析摩擦阻尼正压力、阻尼结构施加高度、激振杆高度、激振力大小、摩擦结构接触面大小对于叶片振动特性的影响，并绘制相应曲线；
[0052]6)换用较步骤I)中叶片的更长叶片模型进行试验测试，同时增加阻尼结构个数，对叶高方向多点施加摩擦阻尼作用，重复步骤I)至步骤4)，并记录数据与相应的叶片振形图；
[0053]7)分析摩擦阻尼正压力、阻尼结构施加高度、激振杆高度、激振力大小、摩擦结构接触面大小对于该叶片振动特性的影响，并绘制相应曲线。
[0054]为了对本发明进一步