阻尼结构整圈连接汽轮机叶片频率静态测试的试验研究

介绍了阻尼结构整圈连接叶片系统振动频率的静态测试方法、整圈连接叶片一阶系统振动带节径静频率评价、整圈连接(包括各种阻尼结构)叶片系统高频振动带节径频率评价、阻尼结构整圈连接叶片带节径静频率落入共振的危险性及处理的思路等试验研究结果。给出了整圈连接叶片一阶系统带节径静频率的安全性评价指标，时判断叶片系统的高频振动具有参考价值。     

利用Euler梁模型计算汽轮机叶片静频和动频的传递矩阵法

根据在定常轴向力作用下,均匀梁的横向振动方程,推导了其固有振动特 连续质量传递矩阵模型。通过对模型的修正,获得了在分布轴向力作用下梁振支睡传递矩阵模型,并使用该模型计算了在不同分布轴向力作用下悬 固有频率以及４３２型叶片的频和动频,结果表明悬臂梁的固有频率以及４３２型叶片的静频和动频,结果表明此方法不仅能精确地计算在分布轴向力作用下梁结构的振动特性还能比较准确地计算叶片的静态和动态振动特性。     

阻尼结构整圈连接汽轮机叶片静频率特性研究

比较了汽轮机阻尼结构整圈连接叶片与其它结构叶片从振动概念、特点、共振危险性的区别等方面的异同点,提出了汽轮机阻尼结构整圈连接叶片带节径振动比较合适的称谓,并介绍了相关汽轮机阻尼结构整圈连接叶片失效事故,提出了评价汽轮机阻尼整圈结构连接叶片安全性的一阶带节径系统振动静频合格范围等。     

基于响应面方法的汽轮机叶片静动频概率设计及敏感性分析

考虑随机因素的影响，对叶片的固有振动特性进行概率分析和设计是叶片动强度可靠性设计的基础。文中以某试验台用汽轮机等直叶片为研究对象，考虑几何参数(包括长度、宽度、厚度)、材料参数(弹性模量，密度)和转速的随机性，通过有限元参数化建模，将确定性有限元方法(FEM)、响应面方法(RSM)和Monte-Carlo模拟法相结合，从而获得了叶片静频、动频的统计特性和累积分布函数；同时考虑随机变量的梯度和离散范围对静、动频的影响，通过概率敏感性分析，定量地判断出叶片静、动频对随机输入变量的敏感性；通过绘制叶片静、动频与输入变量的散点图，定量地分析了如何改变随机变量以调整静、动频率的方法。计算结果表明，FEM-RSM-Monte Carlo方法计算量小，速度快，拟合精度高，是叶片动强度可靠性分析的可选方法。     

整体围带叶片干摩擦阻尼振动特性实验研究

干摩擦装置常用于透平叶片以便于增加阻尼和减小振动应力。为了研究具有干摩擦阻尼结构叶片的振动特性,设计并建造了相应的实验台,采用激光测振仪和电涡流传感器等仪器测试了具有干摩擦阻尼围带结构叶片的振动特性,获得了不同围带正压力和激振力作用下叶片的振动频响曲线和模态阻尼比。实验结果表明:在一定的激振力作用下,叶片的共振频率随着围带正压力的增加而增大,其中存在一个最优围带正压力使叶片的共振响应幅值最小、模态阻尼比最大,从而达到最好的摩擦阻尼减振效果,并通过实验确定了叶片围带最优正压力的范围;此外,由于系统具有非线性特性的干摩擦阻尼,在一定的围带正压力作用下,叶片的共振频率随着激振力幅值的增加而降低,模态阻尼比随着激振力幅值的增加而增大。     

超临界600MW汽轮机调节级叶片激振力特性和振动安全性分析

采用分析静叶尾迹、存在制造偏差的静叶流道及部分进汽等因素的激振力模型和计算方法,定量获得了ＡＢＢ超临界６００ＭＷ汽轮机调节级叶片的激振力特性;指出该叶片第３节径振动与第４６阶谐波激振在运行中发生较大的共振响应是叶片断裂损坏的主要原因。     

1000MW超超临界汽轮机末级长叶片多阶静频分析

汽轮机动叶片振动问题是叶片运行过程中的主要问题。为使机组安全运行,对于新制造的动叶片,通常需要测定和调整单个叶片的各阶静频。分析了汽轮机叶片的各阶频率的计算方法。以1146mm末级长叶片为例,介绍了其结构,分析了其静频率振动特性。     

松拉金成组叶片的瞬态动力分析及最大熵谱分析

该文研究了松拉金成组叶片瞬态动力分析及最大熵谱分析问题。利用接触单元描述了松拉金与叶片的连接，采用子结构技术建立了松拉金成组叶片的有限元模型对该模型进行脉冲激励，通过完全法瞬态动力学分析计算结构对脉冲激励的动力响应，然后应用最大熵谱分析计算结构的固有频率。通过采用以上方法，一方面得到了松拉金成组叶片的静频和动频，与单叶片的计算结果相比较，松拉金成组叶片的频率略有提高；另一方面，得到了在不同转速下叶片在脉冲激励下的运动情况以及叶片与拉金相对运动的情况，这对研究松拉金成组叶片的阻尼机理是很有帮助的。     

汽轮机低压转子叶片频率评价方法及测量实例分析

汽轮机运行中,叶片承受多种多样的周期或随机激振力,叶片振动不可避免,振动导致叶片疲劳损伤,最终发生汽轮机叶片事故。汽轮机叶片动频率和动应力在线监测可以准确监测叶片运行工作状态,但需要使用非接触遥测测量系统,故在运行机组上应用较少。目前叶片安全性评价普遍采用静态下测取叶片静态频率数据,间接计算出叶片动态频率数值,以准确判断叶片是否避开共振合格范围。介绍了低压转子叶片频率测量试验方法和评价标准,给出了叶片动频系数和动频率具体计算方法。根据某机组低压转子叶片静频实测数据,应用动频计算得出叶片安全评价系数,给出叶片振动特性评价结果和指导建议。     

大型汽轮机低压次末级动叶片优化前后典型故障原因分析

某型汽轮机低压次末级动叶片优化前后均出现了次叶片断裂和裂纹故障问题,为了查明该型叶片故障原因以防止后续再次发生,对叶片故障情况、运行参数及历史记录等进行检查,对部分故障叶片材料和断口进行理化检验分析,并采用有限元法对优化前后叶片离心应力和轮系振动特性进行数值分析。结果表明：叶片断口为高周疲劳断裂;优化前叶片出汽侧内弧面顶部与围带连接过渡处产生裂纹并断裂的主要原因是工作状态下叶片产生较大的扭转恢复,使围带发生严重挤压,在出汽侧内弧面顶部与围带连接过渡处产生应力集中和疲劳损伤,叶根结构设计不合理是叶片叶根发生高周疲劳开裂的主要因素,而叶片叶轮系统6节径1阶振动落入“三重点”共振区是叶片故障的次要因素;优化后叶片叶根断裂的主要原因为叶根结构设计不合理,而叶片叶轮系统11节径2阶振动落入“三重点”共振区是叶片叶根故障产生的次要因素。     

汽轮机叶片整圈结构设计应用中的几个问题

叶片整圈结构在提高汽轮机叶片工作可靠性方面具有突出优点,得到日益广泛应用。本文件对国内实际使用中的情况,论述了这种结构振动设计中值得注意的几个问题。     

不同攻角下透平叶栅气动性能和优化设计研究

采用数值求解三维Reynolds—AveragedNavier．Stokes（RANS）方程技术对实验测量的透平叶片进行了不同攻角下的气动性能研究。数值模拟得到实验叶片的中叶展处静压分布与实验数据吻合良好,验证了数值方法的可靠性。研究结果表明实验叶片具有良好的攻角适应性,只有在大负攻角时才会发生流动分离而导致气动性能下降。为了进一步提高实验叶片的气动性能,采用结合叶型参数化造型、气动性能分析和全局优化算法,对不同攻角下的叶片气动性能进行了优化设计。优化设计结果表明,所得到的优化叶型具有优良的气动性能和攻角适应性。     

海水淡化高转速泵作透平的压力脉动分析北大核心CSCD

离心泵反转作透平是海水淡化能量回收一体机的核心动力部件之一,运行时的压力脉动是机组产生振动和噪声的主要因素之一。本文以高转速离心泵反转作透平为研究对象,采用SAS-SST-CC湍流模型,对其进行整机流道三维非定常流动数值计算,通过流场分析及压力脉动频谱分析,探讨该透平在运行时的非定常流动特性。非定常数值计算结果显示,蜗壳内多测点的压力脉动主频均为叶片通过频率,说明蜗壳内压力脉动主要由转轮和蜗壳隔舌间的动静干涉引起;旋转转轮域内8个叶片间流道中各布置了6个测点,各相似位置测点间的压力脉动峰峰值最大相差10.3%,说明对称的旋转转轮内的流动分布严重不均,这些旋转测点的脉动频率主要为叶频8倍频附近的主频或次主频,说明转轮与蜗壳间的动静干涉、叶片流道间的漩涡是引起转轮内压力脉动的主要因素,且局部漩涡引起的压力脉动强于转轮动静干涉造成的。结果表明,转轮内压力脉动比蜗壳内明显剧烈,旋转转轮内的压力脉动是机组振动主要水力原因。     

汽轮机低压叶片断裂原因分析

某台汽轮机低压叶片发生断裂,通过对叶片常规强度、动频、有限元强度的计算及有限元动响应的分析,结果表明:叶片断口位置均位于与轴向一阶及扭振一阶共振时所产生的最大动应力区域,在500～620Hz频率范围内的汽流激振是叶片低周疲劳断裂的根本原因。对此,提出了提高叶片材料抗腐蚀性能,采用自带冠成圈结构叶片,避免低负荷低真空运行等防治措施。     

汽轮机叶片——叶轮系统耦合振动研究

文中对汽轮机叶片－叶轮系统（轮系）耦合振动特性进行了理论和实验研究,首先介绍了一种简便实且的计算轮系振动特性的数值积分方法,此方法考虑了叶轮轮孔支承柔度,叶片和叶轮连接处的叶根柔度及离心力等影响轮系振劝的各种主要因素,给出了焊拉金和松拉金的处理方法,可供计算轮系振动的静,动频谱和相应的振型,其次,文中利用锤击对叶片一叶轮系统模型进行了模态发析和参数识别,得到系统各阶固有频率和振型,最后将理论计算结     

基于Nastran的立式电机定子的振动仿真研究

采用Pro/E软件建立电机定子虚拟样机模型,利用有限元方法进行了电机定子的运动学仿真和静力仿真,得到了定子地脚螺栓的力学状态、系统的多阶固有振动频率、振型以及应力、位移等参数值。根据仿真结果,分析了定子的危险位置和振型。同时对不同铁心长度的电机定子作结构对比分析,获得电机定子长度的可行性度设计参数区间。仿真结果对振动实验和定子结构优化具有指导意义。