随着燃气轮机的高速发展如今该机械在分别在我国航空、船舶运输以及石油化工等领域都得到了广泛应用，紧密关联着国民生活和国防建设。在燃气轮机中叶片是非常重要的部件，其主要作用是进行能量转换。根据相关统计可知，在所有的燃机故障当中叶片故障的出现概率能够达到42%左右，以压气机动叶片断裂为最主要的故障形式之一。当机器运行过程中出现叶片断裂的现象时将会造成燃机性能受到影响，甚至会造成整台燃机的事故发生。
1叶片尾流激振力及其响应传递分析
1．1叶片尾流激振力分析。
燃气轮机部内部结构分为了叶片、支板和幅板等，整个流道被分成了几个通道的形式。当气流分别流过这些通道时，通道的每一个位置的砌体流场压力P以及流速V会有所差异，在这些差异的作用下会形成分布的“气流柱”，具体来讲其气流柱就是环向上的气流速度、压力分布凹坑。除此之外当装配、制造等出现误差时会引发叶盘失谐现象，而这些现象也会很大程度上影响到叶片流道出口面积和气流口角，使这两个部位出现不均的问题等。
不同的尾流激振力所引发的尾流激振形式也是各不相同的，一般情况下尾流激振力分别有两种：
（1）静叶支板/幅板会产生的气流凹坑就是尾流激振力，在其后的一级叶片为受力载体，当转子旋转一周时转子同位置会受到静叶片的气体的多次激振，也就是说静叶片的通过频率被称之为激振频率，激振频率通过f t表示。
f t=K s×f r（1）
在式中其K s代表着燃气轮机本级静子上叶片、支板或者是副板的数量，而f r代表的是燃气轮机转子工频。
（2）动叶片引起的气流凹坑也就是尾流激振力，本级静叶片是其过程中的受力载体，当转子旋转一周时静叶所对应的位置会受到来自于动叶片多次气体激振力，该激振力在计算公式中由f o来表示。
1．2叶片振动响应传递路径
1．2．1静叶片等静子部件产生的尾流激振力
静叶片是容易引发尾流激振力的重要因素之一，尾流激振力和静子状态是紧密关联的，简单来讲静叶片的通过频率即为激振频率，激振力的主要作用位置是在该叶片的下一级叶片位置。图2为激振力的作用示意图。如图2的实心圆所示，由激振力所引发的振动会被图2中外机匣表面传感器A以及传感器B所收集，此时就必须要通过传递路线1和2、3来实现，其路线由图中的虚线所示。这种路径的特点为就有较高的复杂性，其中含有较多的内部部件包括了转子叶片、转子鼓筒等，其振动程度受到较长传递路径的影响而出现了下降趋势，局部振动等噪音会在此时混入其中，与此同时作为高频信号的静叶片的通过频率分量振动会随之减弱，正是上述原因导致外机匣振动测点在对振动分量进行测量时无法保证其测量精准度。
1．2．2动叶片产生的尾流激振力
激振力的来源是动叶片，激振力的大小和转子动叶片之间是息息相关的。动叶片通过频率实际上就是激振力频率，本级静叶片是激振力发出作用的位置，图2空心圆即为动叶片产生的尾流激振力示意图，在这种传递路径中其主要部件为静叶片—薄壁机匣，这类传递路径相比较上面所述的路径来讲其长度要相对较短，减少了振动信号的衰弱迹象，最终增加了外机匣振动测点对振动分量进行测量的便利性。与此同时，该振动分量极大的关系到了转子动叶片状态。
2叶片断裂故障诊断与定位方法
在对叶片进行检查时如果发现其叶片出现了断裂现象，此时和动叶片同等级的叶片通过频率值会在其断裂的过程中出现随之下降的现象。而转子工频幅值则会由此而升高。但是如果机器在运行过程中并没有出现任何故障却出现了进气参数出现变化或者是出现了其他工况的干扰也会导致上述变化。基于此，想要对叶片断裂故障进行诊断和定位，第一步就是判断出振动响应的突变情况，将该振动响应和常规工况进行对比。现阶段有三种方法是经常会使用到的检测突变点的方法分别是滤波检测法；滑动检测法；Gramer法。这些方法比较适合应用在对线性和平稳数据的处理，但是对于动态变化燃气轮机检测参数的分析却并不适合。有相关学者提出了启发式分割算法，启发式分割算法对于非线性这种突变点检测的应用效果是非常好的。通过对这种方法的使用可以实现对非平稳序列向一系列多尺度自平稳子序列的方向转变。
3结论
综上所述，文章的主要内容是对燃气轮机压气机动叶片断裂故障振动特征及其诊断方法展开分析，在其分析过程中分别参考了叶片尾流激振力的产生机理且对叶片断裂之前和断裂之后的变化规律进行了总结，为了更好的做出分析对根据相关数据建立了相对应的静子叶片振动响应模型，通过观察该模型的特点来总结叶片断裂故障振动时的规律，燃气轮机转子动叶片断裂后燃气轮机转子工频幅值则是会随之上升。根据以上所述的振动特征文章将叶片断裂位置设定为识别因子γ，通过对比同一个转子上各级叶片γ值最终确定出发生断裂的确切位置。文章通过采用故障识别和断裂位置辨识法最终提出了叶片断裂故障诊断法，该方法在实际应用过程中取得了良好的应用效果。
参考文献
[1] 党伟, 胡明辉, 江志农,等. 燃气轮机压气机动叶片断裂故障振动特征及其诊断方法[J]. 振动与冲击, 2021, 40(10):13.
[2] 江志农, 王钟, 胡明辉,等. 燃气轮机动叶片断裂故障振动特征及其识别方法研究[J]. 机电工程, 2021.
[3] 谢大幸, 白云山, 郝建刚,等. 某航改型燃气轮机高压压气机动叶片断裂原因分析[J]. 上海电力大学学报, 2021(S01):037.