一种基于倍频的水轮机转轮叶片裂纹识别方法

专利主权项内容

1.一种基于倍频的水轮机转轮叶片裂纹识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、选取处于工作流道中的1种健康叶片转轮和12种不同的裂纹叶片转轮模型，所述的12种裂纹叶片转轮模型是代表分别位于4个不同位置的长薄、短薄、长厚各3种裂纹叶片转轮形态情况；所述工作流道指实际转轮外侧的水体；步骤2、对步骤1中所建的13种模型进行网格划分，以便进行有限元分析；步骤3、设置有限元分析的边界条件，包含转轮轴承处的位移约束、水体的阻抗边界条件；步骤4、求解湿模态的固有频率，并求解裂纹叶片转轮与健康叶片转轮之间的各阶频率差值，所述湿模态指考虑水介质对结构的影响的模态；所述求解基于有限元分析软件；设置所需求解的阶数进行求解；所述频率差值指健康叶片转轮的频率减去对应阶数的裂纹叶片转轮的频率；步骤5、对频率差值较大的阶数的频率结果进行倍频转换，绘制不同裂纹形态下叶片转轮的频率差值与倍频的关系图，得到其倍频规律，所述频率差值较大的阶数为3-10阶；步骤6、在待测水轮机停机时，利用外加激励源，测量转轮的频率响应信号，提取出其频率，转换成倍频，根据倍频规律识别转轮叶片是否产生裂纹；所述倍频规律是待测水轮机转轮的倍频偏离健康叶片转轮的倍频，且在第3-10阶为15-73时，可识别转轮叶片产生裂纹。