随着民航客机的快速革新

1、 随着民航客机的快速革新，发动机的型号也在变化和应用在各种机型上，因此对于飞机的维修工作不只是等到微小故障引发重大飞机事故才意识到故障的存在，要提前对飞机的各种进行损失识别和故障诊断，排除这些不安全的因素，保证其正常运行，经过国内外广大的相关专家的研究，故障的检测方法越来越多，并在日趋优化，现在进行民航飞机发动机叶片的故障识别主要是用无损检测，无损检测技术是在不损坏被检测物体的基本特性的条件下，运用电、声、光、磁等手段对被检物件进行非破坏性全面的检测，应用在航空工业上的无损检测主要分为：磁粉检测、射线检测、超声波检测、渗透检测和内窥镜检测。下面本文简单介绍一下上面部分损伤的检测方法。（1）磁粉

2、检测磁粉检测（连续法和剩磁法）只能用于检测铁磁性材料的表面或近表面的缺陷，铁磁性材料工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部变化而产生漏磁场，漏磁的原因在于磁导率的突变，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度，磁粉检测(Magnetic Particle Testing,缩写符号为MT），又称磁粉检验或磁粉探伤。（2）超声波检测超声波检测也叫超声检测，Ultrasonic Testing缩写UT，超声波检测是利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量变化来检验材料内部缺陷

3、的无损检测方法。脉冲反射法在垂直探伤时用纵波，在斜射探伤时用横波。脉冲反射法有纵波探伤和横波探伤。在超声波仪器示波屏上，以横坐标代表声波的传播时间，以纵坐标表示回波信号幅度。对于同一均匀介质，脉冲波的传播时间与声程成正比。因此可由缺陷回波信号的出现判断缺陷的存在；又可由回波信号出现的位置来确定缺陷距探测面的距离，实现缺陷定位；通过回波幅度来判断缺陷的当量大小。（3） 内窥镜检测 内窥镜检测是借助于专用的光电仪器（工业内窥镜）进行用肉眼无法的直接检测的区域，特别是在翼发动机内的叶片主要用内窥镜检测故障，内窥镜检测也称“孔探”其目的是掌握这些叶片的损伤情况，现在的大部分的发动机的是否进行非例行换发

4、都是内窥镜的检测的结果有关，同时内窥镜的检测在不用分解发动机情况下检查机内状况。因此内窥镜的检测在实际效益方面有着重要的价值意义。、模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数，称为试验模态分析。通常，模态分析都是指试验模态分析。振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。如果通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，就

5、可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。因此，模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。模态分析最终目标在是识别出系统的模态参数，为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。 试验模态分析主要有以下两种方法,OROS模态分析软件MODEL 2 完全具备了这两种常用的模态方法。 锤击法模态测试 用于满足锤击法结构模态试验，以简明、直观的方法测量和处理输入力和响应数据，并显示结果。提供两种锤击方法：固定敲击点移动响应点和固定响应点移动敲击点。用力锤来激励结构，同时进行加速度和力信号的采集和处理，实时得到

6、结构的传递函数矩阵。能够方便地设置测量参数，如触发量级、测量带宽和加窗类型，同时对最优的设置提供建议指导。 激振器法模态测试 主要是通过分析仪输出信号源来控制激振器，激励被测试件，输出信号有先进扫频正弦，随机噪声，正弦，调频脉冲等信号。支持单点激励（SIMO）与多点同时激励法(MIMO)。 1）几何建模 结构线架模型生成，节点数和部件数没有限制，测量点DOF自动加到通道标示；建立几何模型，以3维方式显示测量和分析结果。结构模型可以作为单个部件的装配，及采用不同的坐标系（直角、圆柱、球体坐标系），要求除点的定义外，还可定义线和面，真实的显示试验结构。结构线

7、架模型生成，节点数和部件数没有限制，测量点自由度自动加到通道标示。 2）信号处理 MODEL2有内置FFT,可以把采集的原始原始的时域数据导入进来，进行传递函数（FRF）的分析，以便后续的模态识别，同时也可以配合OROS的前端数据采集系统（NVGATE），进行实时的传函求导，更加方便快捷的进行模态分析。 3） 模态分析 具有多点激励多点响应的信号源输入功能，包括正弦，随机等多种输入。 提供锤击法和多点激励多点响应的模态参数识别方法 a. 基本经典方法: SDOF峰值和圆拟合； 这是最基本的模态参数识别方法，只使用于简单的结构

8、和模态密度比较低的情况。也即基本教科书讲到的方法。 b. 整体MDOF参数识别方法： 包括：复模态指示函数法(CMIF)，多参考最小二乘复频域法（p-LSCF)和频域直接参数估计法(FDPR)，有理多项式正交分解法(RFOP). 这些更为复杂的分析方法，已得到了工业用户的广泛接受，适用于不同的工程对象，实际上已经是标准的模态参数识别方法；对于同一组试验数据，可以使用不同的方法进行参数识别，其结果可以互相印证，增强对分析结果的相信程度和可靠性。其中多参考最小二乘复频域（p-LSCF)是一种MIMO频域识别方法，与传统的一些时域方法例如最小二乘复指数法等，有着更好的功

9、能优越性，它是新一代的模态识别技术，在短短的几年内，在试验模态分析的领域内，已成为新的标准和具有革命性的分析方法。 4）模态参数 得到完整的模态参数，并具有多种模态参数质量的评价方法。包括：模态频率，阻尼，模态振型，可以输出结果数据。 5）工作变形分析和时域与频域动画显示 用于研究结构在工作状态下的时域或频域变形，可以扫描一段时间的运动来动画一个结构的运转。时间域动画可以让你观察任一时间一个构件的总体运动，你可以停止动画，备份后继续演示观察慢速振动现象，例如，可观察机器的启动、停止，或其它瞬间行为。在这些短暂的过程中，由于共振、不平衡、载荷变化，流体等到

10、原因，机器有可能经历多种振动状态 6）模态校验准则（MAC） 在得到了比较合理的模态参数之后，我们还要用不同的方法从不同的方面进一步检验。MAC是一个用来对两个形状做数量比较的方法。假如两个形状相同，它们的MAC值将是1；假如不同，MAC值将小于1；假如相互垂直，MAC值将为0。MODEL2中的MAC命令展示形状表中所有形状的MAC值。形状可以加入表中而不管其来源，可以用MAC值比较。 7) 动画显示 多种模态模型的动画显示，便于用户选择，比较和解释试验模态分析结果，也可以输出振型动画。 8）支持模态测试分析在同一个软件的界面下进行测试与分析。

11、模态分析技术源于20世纪30年代提出的将机电进行比拟的机械阻抗技术。由于当时测试技术及计算机技术的限制，它在很长时期内发展非常缓慢。至20世纪50年代末，该技术仅限于离散稳态正弦激振方法。60年代末，计算机技术飞速发展使得实验数据处理和数值计算技术出现了崭新的面貌，为了适应现代工程技术要求，试验模态分析技术应运而生。70年代开始，随着FFT数字式动态测试技术的飞速发展，使得以单入单出及单入多出为基础识别方式的模态分析技术普及到各个工业领域，模态分析得到快速发展而日趋成熟。而到了80年代后期，多入多出随机激振技术和识别技术得到了长足发展。从80年代中期至90年代，模态分析技术在各个工程领域得到普及和深层次应用，尤其是在结构性能评价、结构动态修改和动态设计、故障诊断和状态监测以及声控分析等方面的应用研究异常活跃，取得了丰硕的研究成果。目前，模态分析技术已经成为一门重要的工程技术，而不仅仅是从事研究的理论课题。  模态分析的本质在于将线性