汽轮机转子疲劳强度理论研究现状与展望

对目前汽轮机转子疲劳强度理论的研究现状进行了综述，分析了汽轮机转子疲劳强度理论的局限性和存在的问题，并对当前的损伤力学理论进行了简要的介绍，阐述了将损伤力学理论应用于转子疲劳强度分析的优越性。最后，就汽轮机转子疲劳强度的损伤力学研究进行了展望。     

汽轮机转子热应力在线监测模型研究

从轴对称导热微分方程出发,根据汽轮机转子的特点,对转子模型进行简化,推导出汽轮机实心转子温度分布和热应力理论计算公式。此模型不仅可以用作实心汽轮机转子热应力理论分析、疲劳寿命计算,更方便用于转子在线监测,为汽轮机的安全启停和状态检修提供依据。     

汽轮机转子热应力的“复频法”建模研究

提出了汽轮机转子热应力的“复频法”建模。“复频法”根据转子热应力的形成机理，通过建立“蒸汽温度变化率－转子体全温差”与“转子体全温差－转子体内、外表面热应力”的复频域数学模型，然后由控制理论方便地得到“蒸汽温度变化率－转子体内、外表面热应力”的数学模型。这样的数学模型便于利用成熟的线性控制理论详尽地分析热应力的形成过程。在用于现场实时控制或监测 时则可根据控制理论中的“主导极点”法得到问题的合理简     

汽轮机转子的应力分析

通过对汽轮机转子在运行中的各项应力进行理论分析,并简要根据实际工况进行计算.为减小汽轮机转子热应力,确定启停控制指标提供了一定的理论基础.     

Analyses and experimental validation testing of rotor dynamics of a flywheel

以250 kW/3 kW·h的磁悬浮储能飞轮为研究对象,通过理论分析、仿真计算、测试试验相结合的方式,研究储能飞轮转子系统的动力学特性。首先,基于转子动力学有限元法的Timoshenko梁理论推导出了转子单元的运动方程。其次,利用ANSYS软件分别对转子的临界转速和不平衡响应进行仿真有限元分析。最后,通过径向磁轴承的传感器采集位移信号,测试储能飞轮转子在升速过程中的振动波形,验证转子的动力学参数及仿真分析结果的准确性。通过转子的频谱瀑布图和振动位移响应曲线,与仿真分析的Campbell图和不平衡响应图进行对比。结果表明,测试试验结果与仿真分析结果一致。通过研究储能飞轮转子的转子动力学特性,设计出了合理的转子动力学的参数,并得到了试验验证。     

基于SVAR的汽轮机转子振动时间序列预测

为了监测汽轮机转子在运行中的振动状态,提高转子运行的安全性,将统计学习理论中的核心算法--支持向量机与自回归方法相结合,建立了转子振动振幅时间序列预测模型(SVAR).并通过实例,与基于灰色理论建立的预测模型(GM)和基于自回归方法建立的预测模型(AR)进行了比较.结果表明:基于支持向量自回归的转子振动预测模型具有精度高、泛化能力好的特点.应用该方法建立的预测模型能够很好地对转子振动振幅进行中短期预测,为有效避免转子运行中由振动引起的故障提供保证.     

高背压供热汽轮机低压转子模态分析

针对汽轮机高背压供热改造后,汽轮机低压转子结构变化,排汽温度升高,有可能造成转子振动的问题,以低压转子标高变化为基础变量,通过模态分析,得出低压转子-轴承系统模态振型,从而分析高背压运行转子振动特性。为指导汽轮机高背压供热改造及汽轮机振动故障诊断奠定理论基础。     

转子应力控制在DEH程序中的应用解析

介绍了转子应力控制在DEH程序中的实现方式.通过转子应力计算理论分析,建立了用于DEH程序的计算和控制转子应力的方法,通过ATC初始化程序的计算,该DEH程序可适用于采用不同转子结构的所有不同类型的机组.实际应用表明,转子应力控制在DEH中的应用是可行和有效的.     

非线性刚性转子_轴承系统的混沌研究

以转子的动力学和非线性动力学理论为基础,针对非线性转子－轴承系统的具体特点,用数值积分和庞加莱映射方法对采用短轴承模型的刚性Ｊｅｆｆｃｏｔｔ转子轴承系统在较宽参数范围内进行稳定性研究。     

基于应变能理论的端齿弯曲刚度及其转子动力学特性影响研究

应变能理论在多载荷条件或复杂模型的弯曲刚度计算方面具有重要意义,对转子系统动力学研究也具有一定指导作用。通过燃气轮机转子轮盘端齿的几何参数关系,构建端齿的参数化模型。在此基础上采用三维有限元计算与应变能理论相结合的方法,分析了端齿的弯曲刚度特性,结果与文献中结果吻合较好。研究了端齿弯曲刚度损失比例与发生损失的位置对转子模态特性的影响规律,结果显示,随着端齿弯曲刚度损失的增大,转子临界转速呈现加速下降的趋势,且靠近转子前支点的1级端齿对转子系统刚度与模态特性的影响最大。     

600MW机组低压转子换叶片后的低速动平衡特征分析

某型600MW机组A级检修中发现汽轮机低压转子多片叶片存在裂纹现象,现场更换了缺陷叶片,由此引起了质量不平衡问题。应用可移动式低速动平衡机分别对两个汽轮机低压转子进行了现场低速动平衡,一个转子质量不平衡呈现同向,另一个转子同向反向基本相等,运用挠性转子振型动平衡理论,分别提出了转子中部加重和两个端面加重的处理方法。机组检修后启动低压转子两端轴振动合格,运行稳定。     

汽轮机转子材料的FATT和△FATT

本文针对汽轮机转子材料的断口形貌脆性转变温度,结合以往做过的工作,探讨了:(1)汽轮机转子材料 FATT 研究的重要性;(2)FATT 的影响因素;(3)FATT 与强度和断裂韧性的关系;(4)转子材料的△FATT.认为 FATT 理论和试验方法在汽轮机转子材料上的实际运用,能丰富并深化人们对转子材料性能的认识,从而使转子材料的安全可靠度能得到进一步的保证.     

二次再热汽轮机中压转子冷态启动暖机过程分析

利用有限元软件分析二次再热汽轮机冷态启动情况下中压转子的预热过程,研究暖机转速、转子初始温度以及进口蒸汽温度等因素对转子由脆性转变为韧性状态时间的影响。针对服役机组,对比分析了6种不同冷态过程下中压转子的预热行为。结果显示：改善上述任一影响因素均可以缩短转子所需的预热时间;维持转子初始温度及进汽参数恒定时,当暖机转速由360 r/min升至870 r/min时,转子预热时间可缩短2 h;维持暖机转速及进汽温度恒定时,转子初始温度由30℃升至70℃,转子预热时间可缩短1.26 h;维持暖机转速及转子初始温度恒定时,当进汽温度由373.1℃升至430℃时,预热时间可缩短0.28 h。采用转子初始温度30℃、暖机转速870 r/min、进汽温度373.1℃(工况1)的某二次再热服役机组冷态启动的实际暖机时间与理论模拟结果基本一致,从而验证了理论分析的准确性。     

温度梯度对航空发动机转子热弯曲的影响分析

通过计算流体力学方法,分析了某型号发动机模化转子在不同的升温阶段、不同的环境温度以及不同的冷吹条件下转子的温度分布,并研究了不同温度梯度下转子变形的规律,为该型号发动机研制提供理论支撑。     

汽轮发电机组转子转动惯量测取探讨

介绍了汽轮发电机转子转动惯量的测取原理和方法，就转子的涡动现象对转速测量的干扰进行了理论分析，并提出了解决措施。     

600MW超临界机组高中压转子弯曲的动平衡修复

某600MW超临界机组高中压转子由于弯曲变形无法正常运行,根据汽轮发电机组转子不平衡产生的机理,分析计算了该转子由于弯曲变形而导致的理论不平衡量,并采用动平衡加载平衡块进行修复.通过采用此方法不但成功解决了此转子的弯曲问题,而且为以后处理类似问题积累了宝贵的经验.     

碰摩转子弯扭耦合振动特性仿真实验研究

建立了一碰摩转子弯扭耦合数学模型,应用非线性动力学理论对碰摩转子弯扭耦合数学模型的动态响应进行仿真。仿真结果表明,碰摩使转子的扭转振动和弯曲振动相互影响,产生复杂的运动形态。本文的研究结果对深入认识转子的碰摩机理和准确地诊断碰摩故障具有一定的参考价值。     

汽轮机转子表面温度测量的模拟试验研究

汽轮机转子表面温度是对其进行高温蠕变损伤分析及转子热应力、热疲劳分析的关键数据之一,为解决精确测量汽轮机转子表面温度的难题,通过理论与试验相结合研究了热电偶和光纤等接触式测量、红外辐射式非接触测量等不同方法的特点,及转子旋转、振动对红外方式测温的影响.结果表明:采用传统热电偶等接触式方式测量转子表面温度存在响应时间长、信号引出困难等固有缺陷;红外测温响应速度快,能够在一定程度上较准确地测量汽轮机转子的表面温度并且能长期对转子表面温度进行在线监测,转子的旋转及振动对红外测温系统影响很小.     

双跨转子系统的临界转速影响因素分析

建立双跨转子系统模型,利用Ansys软件进行转子临界转速计算,并与理论计算结果比较,以保证结果的正确性。用有限元软件分析研究了支承变化、轮盘变化以及联轴器变化3种影响因素对双跨转子系统临界转速的影响。结果分析表明：在转子上增大支承刚度会增大双跨转子的临界转速,而在支承位置的偏移中,两段转子的临界转速表现出不同的变化趋势。增大转子上的轮盘质量,双跨转子的临界转速减小,偏移转子上的轮盘位置,双跨转子的临界转速增大。增大联轴器的刚度,双跨转子的临界转速增大,联轴器的位置处于中心时,临界转速最大,向两边偏移,临界转速减小。为汽轮机转子系统设计和处理汽轮机运行过程中由于结构数据变化引起临界转速改变提供参考。     

非线性刚性转子--轴承系统的分叉研究

以转子动力学和非线性动力学理论为基础,针对非线性转子——轴承系统的具体特点,用数值积分和庞加莱映射方法对采用长轴承模型的刚性Jeffcott转子轴承系统在较宽参数范围内进行稳定性研究。计算结果表明,系统存在Hopf分叉及低周期运动。用数值方法得到系统在某些参数域中的分叉图、响应曲线、频谱图、相图、轴心轨迹及庞加莱映射图,直视显示了系统在某些参数域中的运行状态;数值分析结果为该类转子─—轴承系统的设计和安全运行提供理论参考。