【激光测振仪】小体积轻质量叶轮模态测试的科技利器
在航空、船舶及众多工业领域，叶轮作为旋转机械的核心部件，其动态特性直接关系到整个系统的性能与安全性。然而，对于小体积、轻质量的叶轮而言，传统的模态测试方法往往因附加质量的影响而难以获得准确结果。今天，我们就来聊聊激光测振仪在这一领域的应用，以及它如何以其独特的优势，为叶轮模态测试带来革命性的改变。
一、实验方法：多维度对比，精准定位最优解
一、实验方法：多维度对比，精准定位最优解
1. 测试方法概览
研究团队针对水下航行器涡轮机叶轮，综合评估了接触式加速度传感器、电阻应变片、PVDF压电薄膜及非接触式激光测振仪四种测量方法。通过对比分析，确定了每种方法的优势与局限，最终提炼出适用于小体积轻质量叶轮的模态测试方案。
2. 测点布置与测试方案
接触式传感器：在叶轮盘上建立圆柱坐标系，优化测点位置，减少模态泄漏。
非接触式激光测振：利用激光测振仪的形貌扫描单元，自动定义扫描区域并布点，实现高效多点测量。
3. 测试流程
3.1 有限元建模：通过建模软件建立叶轮三维几何模型，导入结构有限元软件中进行网格划分和模态计算。
3.2 测点、激励点优选：基于有限元结果，在模态分析软件中进行测点与激励点的优化选择。
3.3 实施测试：分别采用接触式与非接触式方法进行模态测试，记录振动响应信号。
图1加速度传感器测得的叶轮振型
图2 激光测量的叶轮振型
4. 数据分析：在模态分析软件中处理响应信号，识别固有频率与振型。
二、实验结论：激光测振仪脱颖而出
二、实验结论：激光测振仪脱颖而出
通过对比四种方法测得的前5阶固有频率和振型清晰度，激光测振仪表现最佳：
关键结论：
固有频率：激光测振仪结果最接近仿真值，误差最小（<1%）。
振型：结合激振器连续扫描，激光测振可精准捕捉叶片局部变形，图像细节远超其他方法。
工程适用性：无需粘贴传感器，适用于复杂表面和小尺寸结构，显著提升测试效率。
三、激光测振仪核心优势
三、激光测振仪核心优势
1. 无附加质量影响：确保测试结果的准确性，避免传统传感器因附加质量导致的测量误差。
2. 高效多点测量：快速实现多点布置与测量，提高测试效率，适用于复杂结构。
3. 高空间分辨率：激光光斑细小，接近于点的振动测量，提供高精度的振动数据。
4. 环境适应性强：适用于高温、高压、腐蚀等恶劣环境，满足多种工况下的测试需求。
激光测振仪凭借技术优势，成为小体积轻质量叶轮模态测试的首选方案。它不仅解决了传统方法的精度瓶颈，还为水下航行器、航空航天等领域的微型结构测试提供了新思路。作为振动声学领域的专家，懿朵科技提供全系列OptoMET激光测振仪定制化应用方案，可精准捕捉微米级振动特性，并结合仿真分析优化叶轮模态性能。
作为OptoMet在中国区的销售代表，我们将国际领先的激光测振产品引入中国市场以满足客户多样化的测试需求，推动中国制造业的技术发展与产业升级。
注：文中数据及结论均引自刘景云、孙涛《小体积轻质量叶轮模态测试方法研究》
