核电站百万千瓦级半速汽轮发电机组弹簧隔振基础强迫振动模型试验探讨

对汽轮发电机组弹簧隔振基础进行模型试验的最根本理论是相似理论,最关键的技术是模态分析。本文利用相似理论与模态分析的传递函数矩阵方程,推导了强迫振动模型试验的相似准则方程,确定了r阶模态的决定性相似准则为r阶阻尼比Dr与r阶调谐比ηr,非决定性相似准则为振动线位移组合量。对百万千瓦级半速核电站汽轮发电机组弹簧隔振基础的强迫振动进行模型试验时,各阶模态的阻尼比与调谐比必须相等,但是模型与原型的各阶阻尼比是否能够做到相等,缺乏验证。而且目前阻尼比取值不太合理,模型试验没有给出有益的建议。振动系统包括汽轮发电机组、基础台座、弹簧隔振器与阻尼器等,模型试验在机器的激振频率、激振力强度与分布等方面难于满足相似理论。模型试验在满足弹簧隔振器的刚度、压缩量与系统频率要求时也有困难。     

核电站半速汽轮机弹簧基础隔振效果评价方法的探讨

岭澳二期核电站的半速汽轮发电机(工作频率25Hz)采用了弹簧隔振基础,通常情况下,将弹簧基础简化为单自由度体系来计算的隔振效率,但用SAP2000有限元软件对岭澳弹簧基础隔振效率进行计算发现,有限元方法得到隔振效率与单自由度体系的结果差异较大,其原因在于单自由度体系计算方法无法考虑台板刚度对隔振效率的影响,因此采用单自由度体系的简化计算方法来计算汽机弹簧基础隔振效率是不合适的,对于汽轮机弹簧基础的评价方法建议如下:采用有限元的方法来计算各个弹簧支座处的传递系数,并采用SRSS组合方式来考虑多个扰力的影响,绘制机器工作频率一定范围内(如±25%)各个支座处传递系数-频率曲线,对弹簧基础隔振效率进行全面评价。     

火电厂动力隔振基础的SP-D单元分析及动力特性研究

针对电厂大型构架式动力机器基础,引入了弹簧—阻尼单元（SP－D）,导出了带SP－D单元弹簧隔振基础的动力方程,解决了弹簧隔振基础的有限元分析问题;并进行了模型试验,验证了SP－D单元分析方法的正确性;通过对一座60MW汽轮发电机的隔振与非隔振基础的动力分析,结果表明：弹簧隔振基础有明显的隔振效果,且弹簧与粘性阻尼器的配合使用隔振效果更加理想。     

电厂构架式动力机器基础的隔振研究

针对电厂大型构架式动力机器基础，引入了弹簧－阻尼单元（ＳＰ－Ｄ），导出了带ＳＰ－Ｄ单元弹簧隔振基础的动力方程，解决了弹簧隔振基础的有限元分析问题。通过对１台６０ＭＷ汽轮发电机的隔振与非隔振基础的动力分析，表明弹簧隔振基础有明显的隔振效果，且弹簧与粘性阻尼器的配合使用隔振效果更加理想。     

大容量汽轮发电机的新型定子隔振结构

为减少大容量汽轮发电机的定子铁心传到机座和基础的振动,提出一种新型的两侧整长卧式弹簧板隔振结构。应用ANSYS有限元方法对定子机座进行了振动分析,并用经典计算方法对弹簧板的强度进行了计算分析。结果表明,该隔振结构能满足振动和强度的设计要求,为大容量汽轮发电机类似定子隔振结构的设计提供了参考。     

110kV户内油浸式变压器基础隔振分析

以110kV户内油浸式变压器为研究对象,对变压器振动传递路径进行了分析,建立了变压器基础隔振系统有限元分析模型。开展了隔振系统刚度、阻尼比等参数对系统隔振性能的影响分析研究,得出了结论。     

大型汽轮发电机定子改造中隔振结构的优化设计

大型汽轮发电机的定子隔振结构设计对于减少铁心和机座的振动至关重要。在对某700MW级水氢冷发电机的定子进行改造时,采用切向立式隔振结构替代原卧式隔振结构。应用Ansys有限元仿真软件对改造后的机座振动和弹簧板强度进行分析。结果表明,优化后的隔振结构能满足改造后定子的振动及强度要求,并使隔振性能有所提升。     

弹簧基础的汽轮发电机振动异常原因分析及处理

汽轮发电机振动异常是影响汽轮发电机安全运行的重要因素之一。弹簧基础的汽轮发电机振动异常原因分析十分复杂。通过对某新建电厂2×660MW阿尔斯通超超临界燃煤汽轮发电机振动异常进行故障分析,正确研判弹簧基础的汽轮发电机振动异常根本原因,并提出一种以降低低压缸排汽侧真空压力值的冲转方式,解决了弹簧基础的汽轮发电机振动异常问题,保证了机组的安全稳定运行。     

汽轮发电机的定子机座与铁芯的隔震

本文主要介绍了汽轮发电机定子铁心振动的危害性、定子铁心和机座振动的允许值。为了减少定子机座的振动对发电机基础的影响,本文还阐述了大型汽轮发电机通常采用的隔振结构和隔振弹性元件的基本要求、使用材料。     

Arabelle型核电汽轮发电机轴系振动与密封瓦运行状态分析

以某百万千瓦级核电半速汽轮发电机组为研究对象，采用转子动力学的专业分析软件ARMD，建立弹簧基础-轴承-转子的动力学模型，通过动力学计算获得轴系动力学特性，现场实测轴系临界转速与计算值吻合，验证了该计算模型的准确性。在此基础上计算了发电机密封瓦热不平衡导致的振动响应，发现其振动变化主要集中于发电机转子处，密封瓦动静摩擦仅是轴系振动波动问题的直接影响因素之一，而非根本原因。同时对不同运行状态下密封瓦油膜受力进行分析，发现轴向倾斜对密封瓦受力影响最大，因此机组在检修调整过程中应保证加工及安装工艺，严防密封瓦运行过程中出现轴向倾斜。     

六分裂阻尼弹簧相间间隔棒的试验与模拟

针对专利产品新型六分裂阻尼弹簧相间间隔棒,试验研究两相六分裂导线使用该相间间隔棒在微风振动时及不同风速加载条件下的稳定后振幅及夹口处动弯应变情况,并运用有限元软件ANSYS建立两相六分裂导线的有限元模型,对其进行数值模拟。研究结果表明,使用新型阻尼弹簧相间间隔棒的导线系统在不同风荷载作用下的稳定后振幅及夹口处动弯应变皆小于采用传统相间间隔棒的情况,具有良好的减振能力;阻尼弹簧相间间隔棒的性能可以通过调节弹簧刚度及重球质量而改变;采用杆单元LINK10、阻尼器单元COMBIN14、质量块单元MASS21等进行有限元建模,可以得到较为理想的结果,数值分析的结果与试验结果能够较好地吻合。     

汽轮发电机弹簧隔振基础的隔振效率分析

分别从单自由度系统、双自由度系统以及多自由度系统角度,分析了弹簧隔振基础的隔振效率。采用双自由度振动方程对隔振效率进行了理论推导,得出位移之比隔振效率的理论公式;采用振动方程与有限元分析相结合的方法,得出单自由度系统总体平均隔振效率数值偏高,双自由度系统总体平均隔振效率接近于有限元分析结果,转子扰力相位对隔振效率计算有影响,实际工程设计可采用平方和开平方（square root of the sum of squares,SRSS）方法求得隔振效率。     

Analytical solution on the non-linear vibration of a traveling wave ultrasonic motor

A vibration model for the stator of traveling wave type ultrasonic motors has been presented using Kirchhoff plate theory. In this model, the vibration equation influenced by electric field is established based on the geometric equations, the constitutive equations and the balanced equations for the structure. This electric field distribution is assumed based on Maxwell equation. Shearing deformation, rotary inertia and damping of the piezoelectric ceramic are been taken into account. Firstly, the dynamics of the stator is discussed. The mode of the stator is derived and validated by comparing the resonant frequencies and modal shapes with those by finite element analysis. Then, the effect of the piezoelectric ceramic damping is also discussed. Finally, The friction layer is simplified as the axial spring. Using modal shapes as the weight function, the analytic solution under the forced vibration for the stator is computed by Galerkin method. The theoretical model and its analytic solution in this paper contribute to simplifying the model for the parametric study and understanding the vibration between the stator and the rotor.     

磁悬浮汽轮机多盘转子动力学建模与参数辨识

带有圆盘的轴承–转子系统会出现附加模态,即圆盘与转轴之间的耦合振动模态。基于梁理论的二维有限元法是转子动力学解析分析主要方法之一,但难以考虑圆盘与转轴之间的耦合振动对多盘转子系统动力学特性的影响。针对磁悬浮汽轮机多盘转子结构特点,在基于欧拉伯努利梁理论的二维有限元法基础上,引入角刚度及角阻尼系数考虑盘轴耦合振动对轴承–转子系统动力学特性的影响,建立磁悬浮汽轮机电磁轴承-柔性转子系统动力学解析模型,并结合模态测试试验给出解析模型参数辨识方法。最后以某型船用磁悬浮汽轮机样机为对象,通过实验验证所提动力学建模和参数辨识方法的正确性。     

低位布置燃机基础考虑桩基动刚度影响分析

该文研究了某2×200 MW级燃机热电联产工程燃机基础的动力性能。本燃机基础为低位布置,底板与桩基连接。采用SAP2000软件建立燃机基础有限元模型,采用弹簧单元模拟桩基,考虑桩基动刚度。分别采用试验动刚度与GB 50040-96《动力机器基础设计规范》(以下简称《动规》)计算动刚度进行动力分析。对比两种方法,《动规》方法计算的桩基动刚度较试验更大,且振动线位移曲线右移、峰值右移,说明桩基动刚度对燃机基座动力性能有较大影响,桩基动刚度越大,振动曲线峰值在幅频曲线上出现在高频范围的概率越高。     

火电厂主、辅机弹簧隔振基础设计的几个问题

在火电厂主、辅机弹簧隔振基础设计中,按统一2套国家标准体系与1台机器1个隔振基础台板的原则设计。但存在如计算转子做回转运动时因其残余不平衡量产生的离心力;选取离心力作用到基础上扰力的总传递系数;确定基础台板振动的判据和钢筋混凝土的阻尼比;核算刚性基础台板的一阶弯振频率等问题。隔而固(青岛)减振技术有限公司对解决这些问题进行了探讨,这有助于提高我国隔振基础的设计水平。     

百万千瓦等级核电机组应用弹性基础下的轴系振动特性研究

针对某半转速百万千瓦等级核电汽轮发电机组,研究了在应用弹性基础下的轴系振动特性,采用国际上通用的共振转速峰值响应灵敏度Q因子进行轴系动力响应分析和评价,对该型机组采用刚性基础与弹性基础下的轴系动力分析结果进行对比,并进行扭振安全性分析。计算分析结果表明:应用弹性基础条件下,该机型的轴系振动特性计算结果均可满足目前相关设计标准的要求。