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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. 相似文献
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自带冠技术是一种提高汽轮机叶片可靠性的先进技术。为了定量描述自带冠叶片碰撞减振过程的阻尼特性,在实验台上进行了一系列的叶片碰撞减振实验,在不同转速、不同载荷和不同叶冠间隙的情况下,测量叶片同一位置的应变大小,获得叶片在不同实验条件下的振动对数衰减率,通过比较对数衰减率的大小来比较不同工况下的叶片振动阻尼大小。通过实验,获得了不同参数下的碰撞减振效果,证明了叶片的自带冠是一种很好的碰撞减振阻尼结构。实验研究还表明,当相邻两个自带冠叶片的冠间间隙很小时,叶片动态应力对负荷大小不敏感;冠间间隙不对称能够改善减振效果。 相似文献
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基于谐波平衡法的带冠叶片接触碰撞减振特性研究 总被引:1,自引:1,他引:0
通过谐波平衡法建立了具有间隙的冠间接触碰撞的等效弹簧-干摩擦阻尼力学模型,得到表征汽轮机带冠叶片主要危险振型的三自由度集总参数模型,应用龙格-库塔法求解自带冠叶片的振动响应,并分析了冠间间隙、冠间接触角和冠间法向接触刚度对碰撞减振效果的影响.结果表明:汽轮机带冠叶片因冠间接触碰撞而具有很好的减振效果,但出现了多频谱成分和共振频率右移等现象;随着冠间间隙的减小,带冠叶片冠间碰撞减振效果变好,冠间接触碰撞对一阶振动的减振效果好于对二阶振动的减振效果;较大的冠间接触角对冠间接触碰撞在切向振动上的减振效果较好;较大的冠间法向接触刚度可使叶片冠间接触碰撞达到很好的减振效果. 相似文献
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透平叶片干摩擦阻尼减振研究综述 总被引:3,自引:0,他引:3
利用干摩擦阻尼对叶片进行减振是一种简单而又行之有效的方法,广泛应用于航空发动机、电站汽轮机、燃气轮机等涡轮机的叶片上。结合国内外研究成果,本文从阻尼叶片结构分析模型、接触面摩擦模型、接触运动学模型、干摩擦阻尼叶片响应求解方法等几个方面来介绍该领域目前的发展状况,阐述了常见的各种模型及分析求解方法的利弊,最后展望该领域值得更进一步深入研究的几个关键问题。 相似文献
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新型阻尼结构叶片振动特性试验研究 总被引:2,自引:0,他引:2
干摩擦阻尼结构被广泛应用于透平叶片中来降低其振动应力。文章设计并搭建了干摩擦阻尼块结构叶片振动特性测试试验台,通过测量一新型阻尼结构叶片的振动响应值,获得了不同激振力及模拟离心力转速下叶片频率响应曲线及模态阻尼比。试验结果表明:当激振力较小时(4N、5N和6N),叶片的共振频率随模拟离心力转速的上升而不断增加,而模态阻尼比则先增加再减小,在40%模拟离心力转速工况下模态阻尼比最大,叶片减振效果最好;当激振力较大时(12N、18N和24N),叶片振动更加剧烈,使得阻尼块接触刚度降低,叶片的共振频率接近自由叶片固有频率,而模态阻尼比随着模拟离心力转速的上升不断降低。 相似文献
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通过分析车辆行驶时各种工况下扭振频率和振幅的区别,得出周向长弧形弹簧双质量飞轮扭振阻尼器(DMF-CS)工作时理想的阻尼特性。结合机械系统动力学和摩擦学原理,推导出DMF-CS黏性阻尼特性数学解析式。研究与试验结果表明:车辆正常行驶时,主次飞轮间转角有小幅振动,DMF-CS形成局部减振特性,表现出较低的刚度及阻尼特性;当发动机转速通过传动系统共振区时,主次飞轮间产生较大的转角,DMF-CS形成整体减振特性,表现出较低刚度和高阻尼特性;发动机加载过程中,主次飞轮间转角变化较大并伴随着低频振动,DMF-CS表现出低刚度和较高的阻尼特性,通过摩擦耗能的方式减小振幅。DMF-CS阻尼特性能够很好地满足车辆行驶要求,同时试验结果与理论计算结果较吻合,验证了理论分析结果的正确性。 相似文献
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文章采用商用计算流体动力学软件ANSYS—CFX数值求解Reynolds—Averaged Navier-Stokes(RANS)方程和标准k-ε紊流模型方法数值研究了考虑阻尼拉金结构的汽轮机长叶片透平级的气动性能.分别计算分析了无阻尼拉金结构、椭圆型阻尼拉金结构和流线型阻尼拉金结构的汽轮机长叶片透平级的流场特性.详细分析了阻尼拉金对长叶片透平级气动性能的影响特性。研究结果表明:阻尼拉金的存在对长叶片流场的影响主要位于叶片吸力面附近。采用椭圆型拉金及流线型拉金长叶片的透平级与无拉金的情况相比,透平级等熵效率分别降低0.313%和0.206%.采用流线型阻尼拉金后透平级等熵效率比椭圆型拉金提高0.107%.相比于椭圆型阻尼拉金结构的长叶片.流线型阻尼拉金结构在其尾缘处的分离涡基本消除.拉金尾缘处的流动损失减少。 相似文献
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利用叶冠之间的干摩擦力产生的阻尼,是一种抑制叶片振动、降低叶片动应力的有效手段.本文以某型汽轮机中压第一级动叶片为研究对象,建立了带平行冠叶片的Sgn干摩擦阻尼模型,将叶冠接触面之间的干摩擦力转换为等效刚度和等效阻尼.计算了其在不同预扭量条件下的动应力,分析了不同预扭量的减振效果.计算结果表明:采用0.4mm的预扭量,叶片的动应力数值较无预扭情况下减小约50%,预扭工艺的减振效果明显.进一步增进预扭量,动应力减小的幅度非常有限(<5%),目前采用的预扭量是较为合理的. 相似文献
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Guanghui Wu Lijie Zheng Keqi Wu School of Energy & Power Engineering Huazhong University of Science Technology Wuhan China 《热科学学报(英文版)》2004,13(1):16-23
Based on the characteristics of axial fans of outdoor units of centralized air-conditioners, using the finite-volume method, applying three-dimensional steady Reynolds-averaged Navier-Stokes equations coupled with Spalart-Allmaras turbulence model equation, and adopting SIMPLE algorithm, numerical analysis is made and applied to analyze the internal flow field of axial rotors with skewed-swept blade at its leading edge. This numerical simulation mainly investigates the formation and development of the tip vortex. Based on the tip vortex characteristics that have been captured, the internal flow numerical results are compared with those obtained by the PIV experiments. This comparison indicates a good agreement between numerical results and PIV results, thus proving the validity of the numerical simulation. In addition, based on the internal flow analyses of the axial rotor with skewed-swept blade at its leading edge, different flow phenomena features are presented. These flow features can be used for further improvements of the present rotor performance characteristics. 相似文献