转子叶片的振动特性将直接影响发动机性能及发动机的可靠性和寿命。本文的主要研究内容大致可以归为以下几个方面:(1)研究叶片振动的解析计算方法,在叶片扭向角不大的情况下,通过建立一些假设将叶片视为变截面梁,利用经典的梁弯曲和梁扭转理论计算叶片的振型和自振频率。为正确评估发动机的的可靠性和寿命,需要进行动频、动应力测量试验分析转子叶片的动频、动应力。转子叶片工作环境恶劣:高转速(12
叶片振动
转子叶片的振动特性将直接影响发动机性能及发动机的可靠性和寿命。本文的主要研究内容大致可以归为以下几个方面:(1)研究叶片振动的解析计算方法,在叶片扭向角不大的情况下,通过建立一些假设将叶片视为变截面梁,利用经典的梁弯曲和梁扭转理论计算叶片的振型和自振频率。为正确评估发动机的的可靠性和寿命,需要进行动频、动应力测量试验分析转子叶片的动频、动应力。转子叶片工作环境恶劣:高转速(12000 转/分)、大交变应力(频率:8000Hz,应力水平:400MPa),给数据采集和分析提出了很高的要求,LMS-SCADSⅢ316 硬件和测量软件Signature Testing 解决了问题。为准确测量叶片在高频振动下的应力,为设计提供可靠性数据有着重要意义。
在旋转状态下叶片承受很大的离心力,增加了刚度,因此,一般情况下叶片的动频率高于其”频率,式中几为工作条件下的动频率;人为室温条件下的静频率;E:、凡。分别为工作温度和室温时叶片材料弹性模量;B称为动频系数.f.和B可由计算或试验求得。为准确测量叶片在高频振动下的应力,为设计提供可靠性数据有着重要意义。叶片团有绷率计算上面讨论了叶片的激振力频率和叶片振动的危险振型。为了防止在运行中产生这些危险振动,必须算出与其相应的叶片固有频率,以便在叶片设计中充分考虑将它们与激振力频率调开。叶片固有频率有各种计算方法,各有其适用的范围。叶片作为弹性梁振动方程的解,计算公式简单,适用于直叶片;能t法计算扭叶片的基调频率方便可行;中等叶高成组扭叶片可采用改进的变形谐调法。随着电子计算机的广泛应用和计算技术的发展,长叶片普遍采用弯扭联合振动法和有限元法计算叶片频率及振型,使计算值更接近于实际值。
叶片振动特性是汽轮机叶片在设计和运行过程中关心的问题之一。结构参数主要包括:叶片型线、叶根型线、叶片空间几何尺寸、拉筋、围带形式。在叶片设计过程中,除了具备能准确预测叶片振动特性的方法外,还需要分析各因素对叶片振动特性的影响,以便进行振动特性的调整和各种设计方案的筛选。对电厂运行机组而言,由于叶片安装条件和连接条件在运行过程中可能发生变化,因此确切地了解这些变化对叶片振动特性的影响对保证机组的安全运行有重要意义;同时对振动特性不良的叶片,在现场条件下如何有效地调整其振动特性,也具有较高的工程应用价值。
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