葉盤是葉輪機械的核心部件之一。各類葉輪機械葉盤以航空發(fā)動機葉盤*為典型和復(fù)雜。在航空發(fā)動機的設(shè)計過程中為了提高推重比，**結(jié)構(gòu)往往設(shè)計的很輕。特別是有限元對**的**設(shè)計及強度分析與**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，而且因厚度越來越薄的**其剛度有時幾乎與葉片的剛度相近，從而使**振動對葉片的振動特性有較大影響，平且會產(chǎn)生葉盤的耦合振動。這種振動有時能和葉輪機中的非定常氣流相互作用，使得氣流中的能量誘發(fā)葉盤系統(tǒng)自激振動，從而導(dǎo)致大量葉片迅速破壞，或多個榫頭、榫槽出現(xiàn)裂紋。因此，為了設(shè)計出既輕且剛性合適又**可靠的**，十分有必要研究**的振動特性。
**的振動類型：
傘型振動：又稱節(jié)圓振動。這種振動形式對稱于盤的中心，沿**徑向盤面不同直徑上，呈現(xiàn)質(zhì)點不動的一個或數(shù)個節(jié)圓，節(jié)圓上質(zhì)點的振幅等于零。
扇形振動：又稱節(jié)徑振動。**振動時，在盤面上出現(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，它們在盤面上對稱分布。各個通過輪心沿盤圓均勻分布的節(jié)徑，將盤分成凹凸分布的若干部分。
復(fù)合振動：傘形振動和扇形振動組合而成的振動為復(fù)合振動。這種振型所對應(yīng)的固有頻率一般很高，其產(chǎn)生的振動應(yīng)力也較小，通常情況下發(fā)動機不考慮其危險性。
影響**振動的原因：
葉片對**振動固有頻率的影響
實際的**都裝有葉片，由于**的厚度越來越薄，致使盤與葉片的剛性相近，這樣葉片勢必會對**的振動產(chǎn)生一定影響。并可能出現(xiàn)葉盤耦合振動，其振動特性主要是盤片耦合振動問題。與**振動相同，耦合振動也有兩種基本振動形式，即節(jié)圓振動和節(jié)徑振動。高階振動是這兩種基本振動的復(fù)合。
轉(zhuǎn)速對**振動固有頻率的影響。
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。離心力竭力使盤面保持原來不變形時的平面形狀，這相當(dāng)于增加了盤的剛性，因而旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的**振動固有頻率要高，并且隨著轉(zhuǎn)速的增大而升高。
溫度對**振動固有頻率的影響
高壓壓氣機盤的工作溫度較高，盤面的溫差從前到后呈迅速遞增之勢，尤其是后幾級盤上溫差可達100—200°C，此時溫度對**振動固有振動頻率有一定影響，不應(yīng)忽略。通常渦**的厚度較大，熱容量較大。另外渦**在高溫的燃氣包圍中，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**的固有振動頻率下降。
