Julight激光测振仪应用之基于激光测振技术的应变测量

在航空发动机的应变测量领域，金属叶片的高温动态应变监测长期存在技术挑战。其关键难点在于，钛合金与镍基高温合金叶片在服役工况下表面温度可达600-900°C，常规电阻应变片因基底材料耐温极限与胶层蠕变失效难以稳定工作，且引线布置对高速旋转状态下的信号传输可靠性构成严峻考验。同时，金属叶片表面经过精密抛光或涂层处理后具有高度镜面反射特性，入射激光易产生镜面反射而非漫反射，导致激光散斑干涉与数字图像相关系统无法形成稳定的随机散斑场，全场应变测量信噪比急剧恶化。此外，叶片在离心载荷与气动载荷耦合作用下呈现大梯度弯曲-扭转变形，应变集中区域往往位于前缘与叶根等曲率突变部位，传统单点测量手段空间分辨率不足，难以捕捉完整的应变场演化规律，且高频振动模态下的应变幅值微小，对测量系统的动态响应与抗干扰能力提出了极高要求。

 近日，我司联合某航空发动机研究院，基于VSM4000-SCAN-3D三维扫描高温激光测振仪，开展了某压气机叶片的动态应变场测量。在不破坏叶片表面气动型面与涂层完整性的前提下，利用激光多普勒测振与自混合干涉技术，通过测量表面微区振动位移梯度间接重构全场应变张量，结合相位解包裹与主应变方向识别算法，成功获取了弯曲应变及应变集中区域分布，实现了复杂曲面金属叶片应变测量的非接触、无损伤技术突破，为航空发动机叶片的模态验证、强度校核与疲劳寿命评估提供了关键试验数据支撑。

测试现场

测试结果：

一阶频率：155.28HZ,阻尼比：5.39%

位移控制点位移：0.2032mm ,应变片位置所在点的应变：3.584με

位移控制点的位移折合为1mm, 应变片位置所在点的应变：17.64με

Julight公司应变计算软件：

应变片位置对应的显示值为：18.92με

和应变片测量值的误差为：7.26%

Julight的VSM4000-SCAN-3D三维扫描高温激光测振仪广泛应用于3D非接触振动测量，汽车、航空航天和机械工业模态分析等，如需了解激光测振仪更多应用或者申请样机试用咨询西安仪集科技http://www.picoscope.com.cn。