长叶片考虑约束预扭的扭转恢复计算

传统的长叶片扭转恢复计算是以自由叶片为模型的，它已不适合目前应用较广的整圈连接叶片结构。建立了适合围带和拉筋整圈连接结构的长叶片考虑约束预扭的扭转恢复计算模型，给出了各种约束条件的求解方法和典型算例。     

叶片频率计算方法研究

采用有限元法模拟计算汽轮机中短叶片的整圈频率时,可能遇到计算模型无法形成整圈的情况。尝试采用叶片围带穿拉筋和设置围带接触面过盈的方法使计算模型形成整圈结构,并对已有的某级叶片测频结果进行对比分析,发现设置围带接触面过盈的方法能较好地反应叶片的整圈频率变化趋势。     

汽轮机自带围带叶片整圈连接的接触分析

建立了汽轮机自带围带叶片整圈连接的数学模型,提出了计算围带接触"紧度"的模型与方法.以某1 029m叶片为例,借助通用有限元软件ALGOR,用接触分析方法对不同转速下围带之间的接触"紧度"进行了计算和分析,考察了离心力对围带接触"紧度"的影响;着重考察了在额定转速下初始间隙δ、围带接触面与周向的夹角α对围带紧度的影响.分析结果表明,随着α的增加接触紧度减小,初始间隙和离心力对接触紧度的变化起主要作用.为整圈连接阻尼叶片的设计及优化提供了理论指导.     

1220mm全速湿冷末级长叶片强度振动分析

详细分析了上海电气1 220mm长叶片的强度、振动特性,以及叶片围带、拉筋等阻尼结构对振动频率的影响。分析表明,该叶片为2阶调频叶片,强度、振动特性良好;同时采用整圈计算、循环对称两种算法验证了结果的可靠性。叶片动频试验结果与理论计算相吻合,标志着该叶片的成功开发。     

围带结构对整圈自锁叶片振动特性的影响

从围带结构的基本参数(围带的厚度、宽度、倾斜角、相邻围带接触面之间的接触角和接触间隙)入手,采用数值分析方法探讨了整圈自锁阻尼叶片的振动特性,得到了围带结构各参数对振动特性的影响,其中围带厚度方面的结论与试验测量结论一致.分析结果表明,围带结构的基本参数对整圈叶片结构的三重点共振点的影响具有一定的规律性;叶片振动特性分析对整圈自锁叶片的设计具有指导作用.     

叶片整圈振动特性分析及调频优化

为了避免叶片在运行过程中发生共振现象,针对某汽轮机低压次末级动叶片,采用全三维有限元分析方法对整圈叶片-叶轮模型进行振动特性分析。结果表明：初始围带厚度下1阶8节径振型在工作转速范围内出现“三重点”共振,不满足频率避开率要求,容易发生共振,需要进行调频改进;通过改变叶片围带厚度和围带接触面长度进行调频优化,并通过试验验证了调频后“三重点”转速与工作转速避开率满足要求,调频方案有效。     

L=710mm动叶片动态振动特性试验研究

一概述 (一)前言 l=710mm叶片(以下简称710叶片)是以我厂l=665mm叶片(以下简称665叶片)为母型、采用等速模化方法自行设计的长叶片。在其顶部由拱型围带整圈连接,在距叶片型线根部l=460mm处装有一道直径φ13/φ9.5整圈空心松拉金。该叶片是为三缸二排汽21万千瓦汽轮机设计的。为了确保叶片在运行中安全可靠,在长叶片试验台对该叶片的动态振动特性进行了试验研究。试验件采用了装有710叶片的实物叶轮,应用红套方法将叶轮固定在试验轴上。     

汽轮机围带整圈自锁型调节级叶片的装配研究

对汽轮机具有新型结构的围带整圈自锁型调节级叶片的装配工艺进行详细论述。主要通过配磨叶片围带及止振片方法,使叶片满足装配间隙要求,从而实现工作状态下叶片围带整圈自锁。     

加工装配对整圈自锁阻尼叶片频率影响的研究!

目前在应用CAE/FEA软件对汽轮机整圈自锁叶片进行结构分析时,加工装配对频率结果的影响程度一直没有得到确认。从整圈自锁阻尼叶片的有限元分析方法入手,着重对不同相邻围带间隙对频率结果的影响进行探讨,并将有限元数值模拟的结果和试验结果进行了对比;通过分析加工装配对整圈自锁阻尼叶片的影响,将叶片加工装配后的相邻叶片围带间隙测量结果放入有限元计算模型中,解决了长期以来有限元计算结果与试验结果的偏差问题,对指导动频试验有非常积极的作用。     

1 200mm叶片的非线性摩擦减振特性

根据国内外同行多年设计经验,综合考虑安全性、经济性与工艺性,设计了1200mm长叶片的结构,其中静叶为变截面空间三维弯扭联合成型叶片;动叶为考虑大变形、附加动应力最小的变截面空间反扭成型叶片;动叶的拉筋和围带设计成自带凸台拉筋和自带围带整圈软联接;叶根方案确定为斜四齿枞树型。在此基础上采用固定界面模态综合法计算了整圈叶片的非线性振动响应。设计与计算结果表明:采用自带凸台拉筋和自带围带整圈软联接结构形式的1200mm长叶片,在外激振力作用下,具有良好的摩擦减振性能。     

复杂阻尼结构对910mm整圈自锁叶片振动特性的影响

对整圈自锁叶片的围带与凸台的结构进行优化,可以有效地提高叶片刚度,减小应力,从而提高汽轮机运行的安全可靠性。但是另一方面在汽轮机变转速过程中,围带和凸台的自锁状态会对叶片动频造成重要的影响。本文以910mm整圈自锁叶片为例,通过计算对叶片围带和凸台的自锁情况进行了考查,其结果得到了试验测量的验证。     

变转速500mm叶片的强度振动有限元分析

应用有限元软件ABAQUS,采用单片及整圈结构的三维实体,以及采用围带、凸台接触面干摩擦作用模型对变转速给水泵汽轮机末级500mm叶片的静应力和整圈振动特性进行计算分析。围带和凸台接触紧力的计算为确定机组的工作转速范围提供了依据。计算表明,在工作转速范围内,该叶片有3个节径的三重点共振点应做进一步的动力响应分析。     

拱型围带的强度计算

根据板壳理论,建立了拱型围带的力学模型,给出了拱型围带的强度计算方法。并以N210—130/535/535型汽轮机的拱型围带为例进行了计算,与拱型围带的光弹性试验结果进行了比较。     

300MW汽轮机低压转子叶片动频试验

介绍了用无线电遥测技术对300MW等级汽轮机低压转子末级自由叶片和整圈连接叶片两种型式叶片进行的动频测试试验测试系统和测试方法。此外,根据调频叶片和整圈连接叶片避免共振的安全条件对试验结果进行了分析。动频测试时振动信号良好表明,该无线电遥测系统测试技术是成熟和有效的。     

基于Algor的自带冠扭叶片动力学特性仿真研究

采用三维实体模型模化叶片及围带,建立自由叶片、整圈自锁叶片动静力特性分析的有限元模型;借助大型通用有限元分析软件ALGOR,分析计算了自带冠叶片动力学特性.得出了叶冠型式对叶片动力学特性的影响和叶冠结构对叶片动力学特性的影响.     

有限元技术在空冷汽轮机长叶片设计中的应用

首先采用有限元技术对某空冷汽轮机低压末级长叶片的整圈振动特性进行计算,随后时由整圈自锁长叶片围带和凸台不同接触间隙造成整圈振动特性的变化进行了数值分析,最后对空冷低压长叶片各个部分的强度进行了分析.有限元计算结果与动频试验的结果偏差很小,强度计算结果也满足设计规范的要求.这些先进计算技术的应用,大大缩短了长叶片的研发周期,保证了空冷低压长叶片的安全运行.     

透平复杂阻尼结构叶片强度与振动特性优化研究

结合三维有限元分析方法和数学优化算法,构建了汽轮机叶片的结构优化体系。对具有复杂阻尼结构的汽轮机叶片枞树形叶根轮缘结构进行优化,使叶根和轮缘的最大等效应力分别降低了13.45%和12.26%,提高了叶片的强度性能;对某汽轮机整圈自锁叶片的围带结构进行优化,使叶片整圈振动各阶频率均满足振动安全性要求,改善了叶片的振动性能。建立的结构优化方法具有良好的工程应用价值,可以应用于叶片结构设计。     

基于循环对称边界的整圈自锁阻尼叶片频率分析

整圈自锁阻尼叶片由于其系统结构的复杂性,若应用有限元软件对整个叶片-叶轮系统进行分析计算,计算规模过于庞大。本文引入了循环对称算法,并根据其相邻叶片围带锁紧面存在间隙的特点,确定新的循环对称结构,利用有限元分析软件Abaqus对叶片进行了分析计算。计算结果表明,合适地定义循环对称边界,可以大大减少分析计算的时间,且计算结果可以满足工程设计的要求。     

汽轮机低压末级叶片动频试验研究

新开发的低压末级叶片采用自带冠式整圈自锁阻尼围带、自带凸台式阻尼拉筋的叶片结构形式,为验证并调整叶片的共振频率,使其在考核转速范围内不存在规定节径数的三重点共振,须对其进行动频试验研究。开发了基于WiFi通信的动态应变遥测方法和基于单喷嘴压缩空气射流激振方法的汽轮机叶片动频试验系统。考虑叶片静频和周向均布等因素,在整圈叶片中挑选总数10%的叶片作为被测对象,对应变片采用掩膜定位,对导线采用封胶、蒙皮等工艺,保证测量精度和测点完好率。试验表明：被测叶片三重点共振频率在转速较低时分散度较大,随着转速升高分散度减小;围带切削减薄,降低了围带刚度,改善了接触状况,有利于减小动频分散度。     

基于三维实体模型的自带围带叶片扭转恢复角的计算

采用三维实体模型,对自带围带的汽轮机扭曲长叶片的扭转恢复角进行了计算分析。借助通用有限元软件ALGOR,建立了叶片围带间接触约束的分析模型,以探讨阻尼围带对叶片扭转恢复特性的影响。并对1 029mm叶片进行了分析计算,结果表明:自由叶片的扭转恢复角与转速成平方的关系变化;在不同的初始间隙范围,叶顶的扭转恢复角对间隙δ变化的敏感程度不同,在间隙0.50mm~1.00mm时,较为敏感,在设计时,应避开敏感区间;随着θ的增加,叶顶的扭转恢复角增加,基本呈线性变化关系。本文的研究为整圈连接阻尼叶片的设计及优化提供了指导。