大型汽轮发电机组基础-轴系耦合振动的一种计算方法

介绍了用子结构传递矩阵法计算大型汽轮发电机组基础-轴系耦合振动.利用该法可以在IBM-PC机上方便地计算轴系-轴承-基础组成的复杂系统的转子临界转速、基础固有频率、振型和不平衡激振力的响应.     

转子系统模态及不平衡响应特性数值分析

为研究轴承支承刚度、温度对转子系统临界转速的影响,以及研究转子系统不平衡响应特性,采用集总参数法模化三圆盘等直径转子系统,通过Riccati传递矩阵法对转子系统模态及不平衡响应特性进行数值计算分析。结果表明:转子系统在各向同性支承条件下的临界转速与各向异性支承条件下的临界转速数值相近;当轴承支承刚度相对于转子系统处于弹性支承范围内时,转子系统的临界转速数值随支承刚度的增大增幅明显;环境温度的升高影响转子材料的物理性质,导致转子的临界转速数值有所降低,且以高阶临界转速受温度影响降幅最大;加载不平衡激励,在一定速度范围内扫频可得到转子系统的临界转速及相应振型;转子对不同位置处的激励,响应振型明显不同。     

带阻尼器的双转子系统动力特性计算分析

文中采用简化传递矩阵法计算带刚性支承、球铰的转子的临界转速和带定心弹性支承的挤压油膜阻尼器的双转子系统的不平衡响应。简化传递矩阵法求解范围广,计算机程序简单,规律性强。特别适于带刚性支承、球铰和中介轴承的转子系统的计算。计算方法是将多转子系统分割成几个单转子系统,再按边界条件耦合起来建立线性方程组求解。对此方法进行了理论和实验的检验,均有很好的一致性。由于带定心弹性支承的挤压     

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。     

转子临界转速的测定与计算

介绍了转子临界转速的实测数据及测试方法,采用传递矩阵法计算了该转子的临界转速,并对结果进行了比较。     

考虑陀螺效应的增压器转子动力特性分析

借鉴对称矩阵的子空间迭代法思想,将辛子空间迭代法应用于增压器系统,以某增压器转子为例,充分考虑涡轮增压器的特殊性,建立了涡轮增压器转子的有限元模型,并在计算模型中综合考虑了轮盘的陀螺力矩,转动惯量、支承和轴套等因素,分别计算了增压器转子在不同支承刚度下临界转速、振型的变化趋势,分析了支承刚度对增压器转子动力学特性的影响.计算结果表明:改变支承刚度可以有效地调整该增压器转子的临界转速,但对转子各阶临界转速振型影响不大.     

转子动力学计算前处理功能软件开发

在传统应用传递矩阵法进行转子动力学计算的软件基础上，开发前处理软件的工作，解决传递矩阵法输入数据和转子分段的繁琐而又专业性强的工作，使转子临界转速、失稳转速和振动模态的计算软件的使用更为方便，而前处理软件主要解决了转子设计图纸的自动提取和转子的自动分段的功能。     

高压压气机转子结构设计及改进方法

为提高设计效率并快速得到适于工程应用的高压压气机转子结构,以改型设计方法为基础对某高压压气机转子结构进行了详细设计,同时对结构改进方法进行了一定的探索。采用叶—盘耦合系统循环对称结构算法及整体转子系统二维轴对称结构算法进行强度设计及改进,前轴颈最大应力下降最多达26%;其次进行支承结构设计,计算校核母型机轴承承载能力。结果表明：轴向力安全裕度最小为28%,轴承寿命大于100 000 h;给出2种调整鼠笼厚度的估算方法用以指导三维有限元计算,同时计算得到前支承刚度;通过二维有限元分析模型计算转子的临界转速,仅将后轴承支承位置沿压气机轴线向后移动7.5 mm,全运行工况转速与第2阶临界转速的安全裕度由18.5%提高到21.2%。     

气隙激振力对转子临界转速的影响

从诱发汽流激振的原因出发,指出气隙激振力是汽轮机组发生汽流激振的主要原因,并以Riccati传递矩阵法为框架,建立能够处理包括气隙激振力在内的各种激振源对转子临界转速影响的计算模型。利用该模型就气隙激振力对转子临界转速的影响进行了计算分析,通过与试验台实测的结果对比分析,验证了计算模型的可靠性,得出了临界转速的下降量随着充气压力的提高而增大的结论。该计算模型今后还可应用于转子稳定性及汽流激振的分析研究。图5表2参3     

计算透平机械临界转速及转子动态稳定性的改进方法

近年来通常使用的预测围子动态稳定性及临界转速的许多计算机程序是以Myklestad,Prohl及Lund的论著为依据的,这种类型的程序称作传递矩阵程序,当模型包括阻尼及交叉耦合时使用了复变量。大多数程序使用了迭代法,但有时在某些临界转速外其收剑精度不够,并且已经发现在时完全全丢失临界转速,本文通过对传递矩阵程序中所作计算的调整,导出了一般无临界转速丢失的复杂转子一轴承系统的特征多项式,转子和轴承／基础的模化过程是相同的,其中包括陀螺效应、阻尼的影响,以及按常规方法线性化的一个或全部不稳定影响,在已知特征多项式的情况下,就可以非常有效地进行临界转速的估算及稳定性的预测,并且不用担心会丢失任何模态,这种程序已经编制完成,本文对上述两种作了全面的比较。