發(fā)布時間：2020-07-10 03:27

【摘要】： 風(fēng)機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)是風(fēng)機核心部件,它擔負著把電能轉(zhuǎn)化為機械能的重要任務(wù)。轉(zhuǎn)子在工作過程中,應(yīng)力狀況較復(fù)雜,且在實際工作中轉(zhuǎn)輪的工作環(huán)境惡劣,這些穩(wěn)定和非穩(wěn)定因素會造成風(fēng)流激振力及變化的離心力,使其葉片產(chǎn)生振動,長時間的機組振動引起機器結(jié)構(gòu)的疲勞破壞,并由此引起的動應(yīng)力往往成為葉片產(chǎn)生裂紋的一個最重要原因。 本文研究工作中,考慮葉片根部(葉片與軸的焊接處)出現(xiàn)裂紋,并由此而引起葉片和轉(zhuǎn)軸的非常規(guī)振動及其它非正常現(xiàn)象,展開研究工作。建立了一般情況下具有粘彈性支承彈性盤軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性動力控制方程,并分析了其穩(wěn)定性。對含裂紋葉片轉(zhuǎn)子建立了線彈簧模型,導(dǎo)出了含裂紋葉片的局部柔度系數(shù)。用有限元軟件,分析轉(zhuǎn)子軸承在裂紋葉片非平衡力作用下的前后位移及等效應(yīng)力分布、大小,并給出了相應(yīng)的關(guān)系曲線圖。通過對葉片裂紋進行應(yīng)力分布及軸向位移計算,分析葉片應(yīng)力—時間函數(shù)曲線,得出應(yīng)力集中加快裂紋擴展結(jié)論。同時,分析了導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋和葉片斷裂的多種因素,并提出了避免類似現(xiàn)象發(fā)生的若干建議。
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH113
【圖文】：

變化的離心力，使其葉片產(chǎn)生振動，長時間的機組振動可能引起結(jié)構(gòu)的疲勞破壞，并且激勵源頻率與風(fēng)輪機結(jié)構(gòu)在風(fēng)中的固有頻率接近或相同時可引發(fā)共振，在共振條件下極易引起結(jié)構(gòu)的破壞，并由此引起的動應(yīng)力往往成為葉片產(chǎn)生裂紋的一個最重要原因。在風(fēng)機實際運行中，葉片裂紋問題明顯增多，各種機型的轉(zhuǎn)輪均出現(xiàn)葉片裂紋，轉(zhuǎn)子裂紋擴展引起的葉片斷裂對于旋轉(zhuǎn)機械危害極大。

4.3 含裂紋葉片轉(zhuǎn)軸有限元分析4.3.1 轉(zhuǎn)軸的有限元建模及網(wǎng)格劃分ANSYS 程序提供了 4 種創(chuàng)建模型的方法： 直接建模、 實體建模、輸入在計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)（CAD）中創(chuàng)建的實體模型、輸入在計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)（CAD）中創(chuàng)建的有限元模型。其中實體建模是先創(chuàng)建由關(guān)鍵點、線段、面和體構(gòu)成的幾何模型，然后利用 ANSYS 網(wǎng)格劃分工具對其進行網(wǎng)格劃分，生成節(jié)點和單元，最終建立有限元模型的一種建模方法。

圖 4.2 轉(zhuǎn)軸實體模型圖實體模型建好后，必須對其劃分網(wǎng)格，生成真正的有限元模型文采用的自由網(wǎng)格法劃分轉(zhuǎn)軸網(wǎng)格，其有三個步驟：1）定義單元類型它主要包括 3 個基本的常數(shù)定義：單元類型和單元類型屬性；實常數(shù)定義；材料屬性定義。轉(zhuǎn)軸單元類型和單元類型屬性為單元；實常數(shù)包括軸的長度、截面面積、慣性矩、平面單元的軸性等。定義網(wǎng)格生成控制，在一般情況下，采用默認網(wǎng)格控制可模型生成足夠的網(wǎng)格，此時不需要指定任何網(wǎng)格控制劃分。但如要更精確的網(wǎng)格劃分結(jié)果，則需要對模型網(wǎng)格劃分控制，按要求軟件相關(guān)的屬性[33]。2）生成網(wǎng)格

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 高梅英;陳勝武;;三門峽電站水輪機葉片裂紋的分析及處理[J];華中電力;2011年04期

2 馬志勇;;內(nèi)燃機車冷卻風(fēng)扇葉片斷裂原因及解決辦法[J];鐵道機車車輛工人;2011年06期

3 王鵬程;張夢;;垃圾發(fā)電用旋轉(zhuǎn)霧化器轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速分析計算[J];機械強度;2011年03期

4 王正浩;孫成巖;張麗潔;范改燕;劉大任;孫長春;;利用精細時程積分法分析轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)[J];沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年04期

5 謝阿萌;龍毅;;混流式水輪機不銹鋼轉(zhuǎn)輪葉片應(yīng)力有限元分析[J];湖南電力;2011年04期

6 劉挺;馮霏;趙增暉;聞邦椿;;松動條件下剛度慢變轉(zhuǎn)子的研究[J];中國工程機械學(xué)報;2011年02期

7 曲秀秀;陳果;喬保棟;;轉(zhuǎn)子動靜碰摩故障試驗研究[J];飛機設(shè)計;2011年04期

8 邵澤寬;劉鳳娟;;質(zhì)量偏心對裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動特性的影響研究[J];蘭州交通大學(xué)學(xué)報;2011年03期

9 徐敬勃;劉高鋒;;某磁浮飛輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有限元分析[J];計算機輔助工程;2011年02期

10 羅平;劉恒;景敏卿;;錯位安裝對多聯(lián)組配軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;2011年07期

相關(guān)會議論文 前10條

1 韓清凱;董霄;孫偉;羅忠;;兩類不對中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的有限元建模及其振動分析[A];第9屆全國轉(zhuǎn)子動力學(xué)學(xué)術(shù)討論會ROTDYN'2010論文集[C];2010年

2 趙廣;劉占生;王永亮;陳鋒;;不同類型聯(lián)軸器對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速影響理論與試驗研究[A];第八屆全國轉(zhuǎn)子動力學(xué)學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2008年

3 孫保蒼;周傳榮;;轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運行穩(wěn)定性研究的現(xiàn)狀與展望[A];華東五省振動工程學(xué)會第五屆學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2001年

4 孟泉;;一般滑動軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的Hopf分岔[A];2003大型發(fā)電機組振動和轉(zhuǎn)子動力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

5 虞烈;謝友柏;;滑動軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的總體設(shè)計原則[A];第五屆全國摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];1992年

6 羅躍綱;張松鶴;杜元虎;聞邦椿;;轉(zhuǎn)子系統(tǒng)碰摩故障診斷研究[A];第八屆全國轉(zhuǎn)子動力學(xué)學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2008年

7 徐華;孫鐵繩;陳剛;;擠壓油膜阻尼器對滑動軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的影響[A];2006全國摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集（三）[C];2006年

8 祝長生;;非旋轉(zhuǎn)型電渦流阻尼器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性試驗研究[A];第八屆全國轉(zhuǎn)子動力學(xué)學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2008年

9 張雷;鄭七振;陳巍巍;林立;林建中;盧莎;邵亞聲;;核電百萬千瓦級汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的模擬試驗臺研究[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

10 馬震岳;宋志強;;考慮不平衡電磁拉力的偏心轉(zhuǎn)子非線性振動分析[A];水電設(shè)備的研究與實踐——第十七次中國水電設(shè)備學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2009年

相關(guān)重要報紙文章 前9條

1 張秀芝;氣象災(zāi)害影響風(fēng)電場安全運營[N];中國氣象報;2007年

2 ;中方獲美方賠付近三百萬美元[N];人民日報海外版;2003年

3 武平樂;洛陽與西安交大進行科技合作[N];中國有色金屬報;2007年

4 記者　陳建強　通訊員　孫衛(wèi)軍;大型旋轉(zhuǎn)機械非線性動力學(xué)研究成果豐碩[N];光明日報;2003年

5 姚宗;海關(guān)總署微調(diào)《加工貿(mào)易貨物監(jiān)管辦法》[N];國際商報;2008年

6 張強;要高度重視大型水電機組的穩(wěn)定性[N];中國機電日報;2002年

7 余小波;水輪機轉(zhuǎn)輪裂紋問題有望解決[N];中國工業(yè)報;2004年

8 武平樂;市政府與西安交大簽訂工作會商制度協(xié)議[N];洛陽日報;2007年

9 張恒瑞;將“知識產(chǎn)權(quán)保護網(wǎng)工程”向縱深推進[N];中國消費者報;2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王依;葉輪機械含裂紋葉片轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性動力學(xué)研究[D];江西理工大學(xué);2007年

2 孫紅巖;利用有限元進行轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)分析[D];西安建筑科技大學(xué);2008年

3 王俊茹;主動式磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)控制方法的研究[D];西安理工大學(xué);2003年

4 李杰;密封及轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性研究及穩(wěn)定性分析[D];復(fù)旦大學(xué);2009年

5 陳淼峰;基于EMD與支持向量機的轉(zhuǎn)子故障診斷方法研究[D];湖南大學(xué);2005年

6 余正豐;非線性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的不平衡量識別[D];浙江大學(xué);2007年

7 李東;轉(zhuǎn)子系統(tǒng)若干故障問題的非線性及可靠性分析[D];東北大學(xué);2008年

8 張茉;轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動故障的診斷方法及時頻分析技術(shù)研究[D];東北大學(xué);2008年

9 陳希紅;轉(zhuǎn)子系統(tǒng)積油故障的仿真研究[D];東北大學(xué);2008年

10 張靜靜;高速永磁起動發(fā)電機軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動態(tài)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

本文編號：2748396