阻尼连接叶片的动力特性研究

研究了干摩擦阻尼器对阻尼叶片动力特性的影响。带有阻尼结构的叶片是一个非线性动力系统。文中推导了干摩擦阻力的实用矩阵表达式，给出了相应示眦非线性动力问题的有限元方法。根据文中所给的方法分析了２例正在服役的叶片，从分析结果总结出了影响阻尼叶片动力特性的阻尼器的主要参数，并得出：由于采用了阻尼结构，激振力的频率和幅值都可以影响阻尼叶的振动特性。     

具有干摩擦阻尼结构的成组长叶片动力学建模及数值仿真

针对汽轮机的末级成组长叶片进行了动力学分析,采用固定界面模态综合法对具有局部非线性的高阶方程进行降维处理,并应用此方程数值分析了成组叶片在外激振力作用下的非线性振动响应,采用扭曲梁单元来对阻尼叶片进行建模,建立了叶冠和拉筋处的摩擦力的数学模型,通过Newmark积分法求解动力学的基本方程,分析了不同正压力条件下的响应分布,得出阻尼接触端正压力存在一个最优值,在此值下具有干摩擦阻尼结构的汽轮机成组长叶片减振效果最好。     

阻尼连接叶片的实验研究

介绍了阻尼叶的实验装置，测试及测试方法，分析了测试结果和实验中所观察到的现象，得出叶片摩擦来减振是有产的，。由于干摩擦的介入，叶片的频率，响应模态阻尼比将会受到影响，叶片的响应波形上叠加有摩擦引起的高次谐波，但是基本波形优为正弦波。阻尼连接叶片的摩擦面间的正压力，接触状态会影响叶片的动力学特性，由于阻尼叶片的非线性特性，激振力的大小也会改变叶片的动力特性。     

带冠叶片碰撞减振机理研究

通过对带冠叶片边界非线性条件的研究,建立了全新的带有碰撞阻尼的叶片三维实体单元有限元模型.对计算分析与试验结果进行了对比,验证了叶片的计算模型的计算精度,进而对两只平板叶片在不同间隙、激振力幅值和频率条件下的特性进行分析,结果表明:随着叶冠间隙、激振力幅值和激振力频率的增加,叶片出现明显的频谱分量;具有碰撞条件的叶片可以抑制外力做功,叶片动应力可以通过叶冠参数的调整进行控制.     

叶片动应力计算的重要改进及其在不调频叶片设计上的应用

叶栅流场中的叶片受流道中汽流力的作用，同时也承受了流道中谐波汽流力的激振。由于谐波汽流力沿周向波动，其对叶片的激振力应该是流道宽度内谐波激振力的积分。本着这一观念对ASME早期发表的动应力基本方程进行改进，重新作了推导，并指出了降低叶片共振应力的途径。多年来已取得了成功应用，其中涉及带冠单叶片的动强度特性及不调频叶片事故处理的材料综合抗振强度对比分析，对工程实践具有一定的参考借鉴的价值。     

汽轮机叶片激振因子和阻尼分析

激振力和叶片阻尼是影响汽轮机叶片安全的重要因素，本文在综述有关激振力和叶片阻尼方面的研究文献的基础上，给出了估算激振力因子的公式和叶片阻尼的方法，可用于叶片动力响应分析和动应力分析。     

汽轮机叶片激振力分析及优化

分析了汽轮机叶片的激振源并建立了激振力数值计算模型，在此基础上，应用谐波分析技术对转速倍率的各阶谐波激振力分量给出定量结果，建立激振力对相关参数敏感度的计算方法。     

汽轮机叶片应力的三维非线性及叶根轮缘接触有限元分析

针对叶片是具体结构形式提出了一种三维实体混合单元模型来分析叶片的整体应力，考虑到转动叶片的刚性变化，采用非线性计算方法，为了获得细致的叶根轮缘应力分布，使用求解非线性问题的增量法分析了叶根轮缘接触应力场，从实际叶片算例可以看出，所提供的分析模型和计算方法可以精确直观地反映叶片了整体和局部应力情况，为工程中实际叶片的应力分析提供了强有力的工具。     

自带冠叶片冠间接触碰撞动力学建模及数值模拟

采用有限单元法对自带冠叶片冠间接触碰撞的减振机理进行了研究.首先应用弹塑性力学理论对叶片冠间接触碰撞问题建立碰撞弹性力模型,并采用Herbert直接法建立碰撞阻尼力模型,进而对已建立的冠间接触碰撞的非线性动力学模型进行数值模拟,并分析自带冠叶片冠间接触碰撞的非线性动力学特性、响应特性及接触碰撞减振机理.研究结果表明:随着分岔参数的增加,发生擦边碰撞,碰撞振动系统直接由周期运动状态进入混沌,然后又突变回周期运动状态;在冠间接触碰撞减振结构的设计时应该避开混沌状态,以免由于气流力输入能量增大导致叶片振动过大.     

风力机气动弹性稳定性的研究

建立了风力机转子叶片的非线性运动方程。采用模态法求解挥舞、摆振、扭转微分方程，并应用数值结果对风力机气动弹性稳定性进行了分析。     

汽轮机叶片动频的非接触测量法

提出了用非接触间断相位测量法来建立叶片动态测量的数学模型,该方法只需在叶顶安装2只传感器,在转子的适当位置安装一同步传感器即可测量整级叶片的振动频率,并用仿真验证了该方法的可行性。     

大型汽轮机组末级动叶出汽边水蚀的研究与分析

大型机组的末级动叶除了进汽边有严重的水蚀外,出汽边也有不同程度的水蚀现象。这种现象在参加调峰的大型机组和热电联产的凝汽式机组的末级叶片上表现得更为突出。根据对电厂的调查情况,分析了大型机组末级动叶出汽边水蚀的原因,探讨了末级动叶出汽边水蚀与运行工况及级的几何参数的关系,最后提出了一些预防和减少大型机组末级动叶出汽边水蚀的措施。     

汽轮机叶片三维参数化特征造型研究

针对汽轮机叶片的结构特点，提出了叶片参数化建模的特征分类形式，采用CSG与B-rep共同构造了叶片的三维实体。然后利用这一技术开发了汽轮机叶片的参数化特征造型系统，其中采用Visual C 开发了良好的人机界面，并使用OpenGL图形技术进行叶片造型显示。以某汽轮机低压缸围带双倒T叶根扭叶片为例阐述了参数化特征造型的思路，并展示了该造型系统的一些功能。该三维参数化特征造型方法不仅可以应用于汽轮机叶片，也可以应用于其它一些典型结构件的参数化设计，为进一步进行有限元分析以及数控加工奠定基础。     

喷丸对汽轮机叶片残余内应力影响的研究

汽轮机末级叶片经局部高频淬火后其防水蚀抗力得到提高，然而由于过渡区的存在，导致叶片整体性能恶化。喷丸工艺可以改善过渡区的残余应力分布和提高汽轮机叶片的疲劳性能。研究了喷丸前后汽轮机末级叶片（909mm叶片和40in叶片）的残余内应力分布特点。研究表明，喷丸能优化汽轮机叶片表面的残余应力状态，引入有益的残余压应力，为提高其疲劳性能提供保障。     

大功率汽轮机末级长叶片三维动态应力及服役寿命的研究

提出了一种预测汽轮机叶片服役寿命的综合数值模型.首先,开发了分析汽轮机叶片激振力、动频和动应力的计算模型,基于动应力的分析结果,提出了考虑制造和腐蚀环境等多种因素的汽轮机叶片服役寿命模型.给出了叶片材料的疲劳特性试验结果,为叶片寿命分析提供了必要参数据.此外,还对汽轮机末级680 mm叶片进行了分析.结果表明:所建立的叶片激振力、动频和动应力分析模型具有良好的工程精度,开发的叶片服役寿命分析模型可以定量考虑影响叶片寿命的各个因素,从而为在设计阶段及运行中保证叶片的可靠性提供了有力的依据.     

汽轮机叶片振动非接触测量的研究

提出了用非接触间断相位测量法来建立叶片动态测量的数学模型，研究开发了汽轮机叶片动态监测实验系统，包括叶尖定时传感器和转速同步传感器，动态模拟实验装置。通过动态实验验证了该系统对汽轮机高速旋转叶片振动检测的可行性。     

具有整体围带和凸台拉筋汽轮机长叶片阻尼振动特性实验研究

阻尼围带和凸台拉筋结构在大型汽轮机叶片中被广泛采用来增加叶片阻尼,降低其振动应力.设计并建造了阻尼结构叶片振动特性实验台,对一具有阻尼围带和凸台拉筋汽轮机长叶片的阻尼器接触面施加不同转速下的正压力进行了振动特性测试,得到了不同转速正压力下叶片的频响曲线和模态阻尼比.试验结果表明:只有围带接触时,随着转速的增加,叶片模态阻尼比先增后减;围带和拉筋都接触时,也存在同样的现象.当转速大于2 600r/min后,叶片的共振频率基本不变且模态阻尼比与自由叶片时基本一致.     

静叶尾迹流引起的气流激振力计算方法与激振力特性研究

在研究汽轮机叶片气流激振力的来源与性质的基础上,建立了静叶尾迹流产生的气流激振力计算模型,开发出了基于Matlab的气流激振力计算与分析软件,以探讨叶片气流激振力特性随叶栅结构参数的变化关系。对国产300MW汽轮机某级叶片的气流激振力进行了计算与分析,结果表明:叶栅的结构参数δ、z、B1、b1、t1对气流激振力特性有较大的影响。在汽轮机设计过程中,合理地选择上述结构参数,可以有效地控制气流激振力。     

叶片水蚀的发展过程

介绍了汽轮机叶片水蚀形成、发展的原因、机理及过程,描述了汽轮机叶片(特别是末级叶片)在某些电厂运行过程中受到的水蚀状况,并由此总结出“叶片水蚀过程线”。     

某除湿级动叶两相流数值模拟

核电汽轮机的大多数级工作在湿蒸汽区,湿蒸汽引起的侵蚀主要有长期低负荷运行引起的静叶出气边根部水蚀以及在动叶进气边顶部的水蚀。如何有效提高动叶除湿能力,降低进气边顶部侵蚀是汽轮机研究的重要课题。基于CFD软件平台,选择k-ε湍流模型和离散相模型研究5μm、20μm、50μm、100μm、150μm、200μm直径的水滴在某除湿级动叶流道中的运动情况,获得动叶内部流动特性以及对水滴的捕捉能力,为除湿级动叶研究和设计提供一些技术建议。