汽轮发电机组轴系弯扭耦合振动研究

对汽轮发电机组轴系的离散质量模型采用传递矩阵方法和模态综合技术研究了中、低压末级长叶片切向弯曲振动对轴系扭转振动的影响。研究表明,长叶片与轴系之间存在着弯扭耦合振动,叶片的切向弯曲振动对轴系扭振特性有影响。     

用聚缩阻抗矩阵综合法计算涡轮机叶片_组_振动特性

本文用有限元动态子结构的聚缩阻抗矩阵综合法分析了涡轮机单个叶片和围带、拉筋连接叶片组的自由振动问题,给出了具体计算步骤和计算实例。叶片离散采用八节点曲面超参数壳体单元,所得结果表明,对复杂结构的振动分析,聚缩阻抗矩阵综合法易行且精度较高。     

汽轮发电机组轴系扭振引起的叶片响应计算

提出了汽轮发电机组轴系扭振及叶片切向振动的连续质量模型,在此基础上分析了叶片运动的轴系扭振的影响,给出了轴系扭振引起叶片响应的计算方法,并对实际机组在两相短路时进行了数值计算,结果表明,由轴系扭振引起的叶片应力对叶片的安全性分析是不可忽视的,图3参4。     

风力机叶片动态性能与仿生特性研究

以750kW水平轴风力机为研究对象,利用ANSYS复合材料单元,建立了风力机叶片数值模型。应用叶片结构振动有限元方法,从植物叶片叶脉动、静态特性出发,研究分析了风力机叶片叶素形状与材料铺层因素对其振动模态的影响,并初步探讨了风力机叶片仿生植物叶片的可行性。结果表明:不同的叶素形状可以改变叶片惯性矩,惯性矩越小,叶片的振动性能越好,与植物叶片振动特性相似;叶片材料的铺层分布对其振动模态的影响存在一定的规律,并与植物叶片叶脉分布规律相对应;两种因素对振动模态的影响效果可以叠加。     

预应力条件下涡轮叶片模态分析

针对带有叶冠的某氦气轮机一级动叶,基于有限元计算软件ANSYS9.0建立了有限元模型,利用分块Lancgos方法分析了带有叶冠的涡轮机叶片的固有频率,计算比较了叶片材料密度、弹性模量、泊松比对涡轮机叶片固有频率的影响,得出了各种条件下叶片特定点处的位移.计算分析了旋转状态对涡轮叶片固有频率及叶片振动最大位移的影响.计算结果表明,叶片的旋转状态会对叶片的振动特性发生比较大的影响,离心预应力会使叶片固有频率变大,最大振动位移也有增大的趋势.     

汽轮发电机组轴系扭振引起的叶片响应计算

提出了汽轮发电机组轴系扭振及叶片切向振动的连续质量模型,在此基础上分析了叶片运动对轴系扭振的影响,给出了由轴系扭振引起叶片响应的计算方法,并对实际机组在两相短路时进行了数值计算.结果表明,由轴系扭振引起的叶片应力对叶片的安全性分析是不容忽视的.图3参4     

流体横掠振动圆管湍流状态换热的场协同分析

从理论上推导了水流绕流振动圆管湍流状态下换热的壁面瞬时平均努塞尔数与场参数的表达式,并利用数值计算的方法对振动圆管湍流状态下的场协同原理进行了验证。结果表明,场协同理论同样适用于水流绕流振动圆管湍流状态下的换热。数值计算中,对振动圆管外部瞬时场参数取值域进行界定,并提出了域内参数离散平均的计算方法,利用动网格技术和udf编程方法对场参数取值进行计算,减小计算误差。     

振动下传对T型叶根三联叶片模态阶序的影响

采用三维8节点非协调单元有限元模型,对汽轮机调节级T型叶根三联叶片在静止和工作状态下的振动特性进行了计算分析.计算中考虑了工作状态下温度的影响和离心力作用使得轮缘周向尺寸增大,造成叶根松动,导致振动延伸到叶根部分的情况.计算结果表明：振动下传不仅导致旋转状态下的固有频率小于相应的静止状态下的值,而且由于叶片参振结构和质量的重新组合,导致叶片模态阶序发生了转移和变化.在静止时,叶片的第1阶固有振动为切向振动,第2阶固有振动为轴向振动,而旋转状态下,第1阶固有振动变成了轴向振动,第2阶固有振动变成了切向振动.图6表1参5     

双列复速级轮系振动特性的三维有限元法

采用三维８节点等非协调单元离散叶片和轮盘,建立了以列复速级轮系振动的有限元计算模型。运用接触罚单元方法处理了叶片和叶轮的连接及叶根支承柔度问题,依据上述有限元模型编制了双列复速级轮系的三维网络剖分程序和轮系振动特性有限元计算程序,通过对实例的计算分析,并与实测值比较吻合良好。     

1000毫米叶片振动分析报告

文章主要分析了１０００毫米叶片的振动特性介绍 接叶片振动分析方法，给出了１０００毫米叶片振动试验结果。     

300MW汽轮机低压缸末级长叶片与轴系扭振的耦合振动

计算分析了３００ＭＷ汽轮机低压缸末级长叶片Ａ０振型弯曲振动与轴系扭振耦合对叶片安全性的影响。末级长叶片与轴系扭振耦合将使该叶片振动的实际频率避开率低于计算值,当发生严重的两相短路故障时在叶片根部的最大动弯矩远远高出其额定值;如果电网频率偏离５０Ｈｚ,会对叶片安全性产生更为不利的影响。     

燃气轮机叶片轮盘振动特性分析

对燃气轮机关键部件－叶片轮盘的振动特性和叶片轮盘振动的国内外研究状况作一简要综述。涉及单只叶片振动、轮盘振动、叶片－轮盘耦合振动、带突肩和带冠叶片振动,以及共振和颤振等方面,同时给出了叶片和叶盘耦合系统振动特性计算分析的实例。     

某燃气轮机压气机叶片振动特性研究

针对某燃气轮机压气机叶片断裂故障,通过理论计算和试验方法,对故障级叶片在与轮盘耦合条件下的振动特性进行了研究分析。理论计算叶片动频时考虑了旋转离心力和温度载荷的影响,利用有限元计算程序ANSYS WORKBENCH循环对称分析功能和接触分析功能,完成了压气机叶片振动分析,通过坎贝尔图得到叶片1阶弯曲共振转速为6 900 r/min。随后,在整机状态下,利用非接触式微波测量方法,对该级动叶进行了振动测试,获得的叶片1阶弯曲共振转速为6 988 r/min,实测得到的共振转速与理论计算结果吻合,为故障的进一步排查提供有利的理论和试验依据。     

叶片振动特性分析中的随机力学方法

分析了影响叶片振动特性的因素的不确定性，提出采用随机力学方法研究叶片振动特性，建立了叶片振动频率分析的概率分析模型，并分析比较了三种随机有限元求解方法用于叶片随机响应分析的特点，为叶片振动特性的可靠性设计提供了新的分析方法。     

基于旋转软化的风力发电机叶片动力学研究

在考虑旋转软化效应的条件下,研究了风力发电机叶片在不同转动状态下的挥舞、摆振、扭转及耦合振动.结果表明:叶片各阶振动频率随转动速度的增大而增大,旋转软化导致振动频率相应降低;旋转软化对低频摆振的影响很大,对其他振动模态影响较小.随着旋转速度的变化,叶片各阶振动频率的变化幅度也不同,会导致相互之间的耦合振动.耦合振动时,扭转振动模态中含有挥舞振动模态,挥舞振动模态中又含有扭转振动模态.耦合振动具有更大的破坏性.     

大型旋转机械叶片-轴弯扭耦合振动问题的研究

随着大型旋转机械叶片长度的增加，叶片弯曲振动与轴扭转振动的耦舍程度越来越强。目前人们大多是将两者分开来研究，具有一定的局限性。为了深入研究叶片—轴耦合系统动力特性，提出了改进阻抗匹配方法，这种方法可以分析具有任意多叶片数目的叶片—轴耦合系统动力特性。应用该方法研究了耦合振动对叶片弯振和轴扭振固有频率的影响，得出了一些新结论。这些结论可以直接应用于机组的设计和故障诊断。图4表2参5     

工作环境下的叶片振动可靠性研究

分析了影响叶片疲劳强度的环境因素,定义了疲劳强度影响系数,建立了影响因素指标体系,构建了影响系数的数学表达式并确定了其计算方法,建立了疲劳强度计算模型和叶片振动可靠性的模糊模型,并将其应用于某航空发动机叶片的振动可靠性计算。研究结果表明,在叶片振动可靠性研究过程中考虑使用环境的影响是必要并切合实际情况的。本研究扩展了叶片振动可靠性的研究领域,该方法适用其它机械设备的工作叶片,具有很强的通用性。     

振动状态下水平管内气液两相流流型转变的实验研究

对振动状态下水平管内气液两相流流型进行了实验研究,分析了不同振动频率、振动幅度对流型转变的影响。研究发现:随着振动频率或振动幅度的提高,在液相折算速度相同的情况下,环状流的形成需要更高的气相折算速度,而在气相折算流速相同时,泡状流的形成需要更高的液相流量;振动频率或幅度的提高使各个流型的走势分布发生变化,整体看是以弹状-波状流为中心向外有不同程度的扩张;振动频率与振动幅度两者对流型转变的影响基本相同。     

带缘板阻尼叶盘系统高速旋转激振试验研究

在燃气轮机高压涡轮叶片上安装缘板阻尼结构可以有效降低叶片振动应力,为了掌握叶片振动特性,进而指导阻尼结构设计,以某船用燃气轮机高压涡轮转子为研究对象,开展带缘板阻尼叶盘系统高速旋转激振试验。设计了缘板阻尼结构形式,开发了雾化油滴喷液激振试验系统;同时,模拟常温环境下的叶片工作载荷,结合试验数据分析获取叶片安装阻尼器前后的动应力变化情况。试验结果表明：所设计的试验系统能够很好地模拟叶片弯曲和扭转共振状态;无阻尼激振试验获取的叶片模态参数与理论计算值相当,试验结果验证了理论计算方法的准确性;安装缘板阻尼器后叶片弯曲振动应力下降明显,存在最优阻尼参数使减振效果最佳;根据叶片幅频响应曲线可以看出,缘板阻尼器使叶片非线性力学特征增强,出现叶片振动能量相互传递的现象。     

叶片振动的灰色可靠性研究

在叶片的实际振动中存在着大量部分已知、部分未知或信息不完全的灰色信息，借助灰色理论所需建模数据量较少，研究解决小样本、贫信息不确定问题的优点，将灰色理论与方法引入叶片的振动可靠性评估，提出了叶片振动的灰色可靠性概念，建立了叶片振动的灰色可靠性模型，并将其应用于实际叶片的振动可靠性研究，研究结果表明该法是可行的，具有较高的实用推广价值。