基于FBG的汽轮机叶片动态应变检测与损伤识别

叶片是汽轮机核心部件,同时也是故障多发部件。实现叶片的动态状态监测,对保障汽轮机的安全运行有重大意义。利用光纤光栅传感技术,搭建汽轮机转子叶片动应变分布式检测实验系统,对比传统电类应变片传感器,成功测量出叶片在不同转速状态下的动态应变变化,以及叶片的静频和动频,与电类应变片比较,频率测量结果误差不超过1%。通过人为对叶片对象进行破坏后,测得在同样转速状态下的应变变化和叶片动静频的变化,成功识别叶片的损伤。实现了对汽轮机转子叶片的动态监测。     

平直与圆柱叶片的搅拌致热特性试验研究

设计了以平直叶片和圆柱叶片作为搅拌致热叶片的致热器,并搭建了一套风力致热实验系统,测量两种叶片在致热器内1 h的温度升高情况.当转速达到450 r/min时两种叶片在致热器内的温度分别为55.623℃与54.979℃.通过绘制温升曲线分析两种叶片的致热性能,并对两种叶片在致热器内产生的流态进行了分析,认为平直叶片致热流态的效果较为理想.     

基于脉冲激励响应的风力机叶片结构阻尼计算

针对大型风力机叶片气弹振动问题,提出一种基于脉冲响应的大型风力机柔性叶片结构阻尼有效分析方法.采用一种5自由度的超级单元,将柔性叶片离散成由若干超级单元构成的多体系统,基于计算多体系统动力学中的R-W方法建立了叶片的动力响应模型.以美国可再生能源实验室(NREL)发布的5 MW近海风力机叶片为研究对象,通过分析叶片在脉冲激励下的动力学响应得到其传递函数,由半功率带宽法计算叶片在静止和运转工况下的挥舞与摆振结构阻尼,从而为确定叶片气弹稳定性的边界提供依据.该研究对于指导叶片结构与气动外形设计、帮助确定其气弹稳定性边界具有重要意义.     

基于ANSYS二次开发的风力机叶片结构优化

针对某850 kW风力机叶片,改变其铺层材料,对其重新进行铺层设计。以材料厚度、腹板位置、主梁宽度等作为设计变量,将叶片质量最小作为目标函数,建立了叶片优化的数学模型。采用MATLAB和ANSYS建立了复合材料参数化叶片模型,通过改进的粒子群算法实现其优化过程。结合德国GL标准,基于动量-叶素理论的BLADED软件计算得到了各截面的极限载荷,并分段施加载荷增量,以更真实地描述叶片受力状态。经分析发现,相比最初的叶片,在保证叶片强度和叶尖位移约束的前提下,叶片质量减轻12.58%。     

汽轮机带冠叶片阻尼振动特性的有限元分析

根据汽轮机叶片外形特点,在3D建模软件Solidworks中建立Z型叶冠单叶、成组叶片及整圈叶片的实体模型,通过ALGOR软件的机械运动仿真（ MES ）功能,计算带冠叶片组在不同冠间间隙、不同激励频率和幅值下的碰摩减振规律特性,并对所得结果进行分析。结果表明：通过冠间相互碰摩可有效减小叶片振动,当冠间间隙介于0．2 mm到0．5 mm之间时,碰摩减振效果最好;外部激振力对旋转产生的动应力影响较小,在特定的间隙值下,随激振力的变化叶片应力峰值变化较小。这些结论对汽轮机末级叶片的设计有重要的指导意义。     

铝合金涡轮叶片砂芯芯盒的设计与制作

涡轮叶片铸件的难点是叶片砂芯的制作。采用线切割的方法制作涡轮叶片砂芯芯盒，用该芯盒手工起模制作叶片砂芯。对于产品批量适中的铸件，本制芯方法可行而适用。     

大型铝合金叶片金属型铸造工艺分析

针对铝合金叶片的铸造缺陷，分析指出浇注位置、浇注系统设计、型腔排气和充型温度场是造成铸造缺陷的主要因素，据此，有针对性地提出了铸型倾斜、平浇竖冷、沿分型面开设排气槽、改变涂料层厚度以及调整凝固顺序等改进措施，其效果在生产中得到验证。     

涡轴8E发动机一级涡轮叶片高温腐蚀对比试验

涡轴８Ｅ发动机是我国八十年代初从法国ＴＭ公司引进的装在直九Ｃ（舰开反潜）直升机的动力装置。其一级涡轮叶片用ＨＣ１５渗铝涂层和低压等离子喷涂层（中国产和法国产）防护。为考核这两种涂层和中、法两国喷涂低压等离子涂层的质量，采用ＲＦＬ－１型燃气腐蚀试验器作模拟对比试验。结果表明，ＨＣ１５渗铝涂层的抗高温腐蚀性能较差；国产下法产低压等离子喷涂层的质量无明显差异。     

125MW水轮机叶片热处理工艺的改进

<正> 125MW 水轮机叶片由 ZG0Cr13Ni6Mo马氏体不锈钢铸成。叶片最大轮廓尺寸达到6100×3100×1500mm,最大截面厚度约为400mm,最小截面厚度约为40mm,单重为25.3t。叶片的机械性能要求为:σ_s≥45kgf/mm~2,σ_b≥65kgf/mm~2,δ≥14%,(?)≥35%,a_k≥5kgf·m/cm~2。