شناسایی تجربی فرکانس‌های طبیعی پره توربین گاز با سنجش غیرتماسی مبتنی بر میکروفون

نویسندگان
doi
چکیده

شناسایی فرکانس‌های طبیعی سازه‌ها یکی از ابزارهای کلیدی برای تحلیل رفتار دینامیکی پره‌های توربین گاز و بخار است و اهمیت ویژه‌ای در صنایع نیروگاهی و هوافضا دارد. در پره‌های سبک و حساس، استفاده از حسگرهای تماسی مانند شتاب‌سنج موجب تغییر جرم و میرایی سیستم شده و خطا در تخمین فرکانس‌های طبیعی را افزایش می‌دهد. در این پژوهش، فرکانس‌های طبیعی یک پره توربین با روش سنجش غیرتماسی مبتنی بر میکروفون اندازه‌گیری می‌شود. پره با شرایط مرزی آزاد آویخته و تحت تحریک ضربه چکش قرار می‌گیرد و پاسخ ارتعاشی ناشی از پره به صورت سیگنال صوتی توسط میکروفون ثبت می‌شود. سیگنال‌ها با استفاده از کارت داده‌برداری و الگوریتم FFT پردازش شده و فرکانس‌های طبیعی استخراج می‌شود. نتایج تجربی با شبیه‌سازی اجزای محدود در نرم‌افزار انسیس مقایسه گردید. داده‌ها نشان می‌دهند که روش پیشنهادی با خطای نسبی کمتر از 2 درصد قادر به شناسایی فرکانس‌های طبیعی پره‌ها است و تغییر فاز متناظر در نمودار تابع پاسخ فرکانسی صحت روش غیرتماسی را تأیید می‌کند.