帶冠汽輪機(jī)葉片的干摩擦減振數(shù)值模擬.pdf

1、汽輪機(jī)葉片是汽輪機(jī)的關(guān)鍵零件,對(duì)于汽輪機(jī)的安全運(yùn)行至關(guān)重要。葉片在氣流周期性擾動(dòng)力作用下可能發(fā)生異常振動(dòng),從而導(dǎo)致高周或低周疲勞失效。利用葉冠之間的干摩擦產(chǎn)生的阻尼,是一種有效抑制葉片振動(dòng)、降低葉片動(dòng)應(yīng)力的手段。因此,研究葉冠干摩擦阻尼的減振機(jī)理十分必要。本文圍繞帶冠汽輪機(jī)葉片開展了以下工作：(1)引入“滯后”彈簧摩擦模型,將葉冠接觸面之間的干摩擦力轉(zhuǎn)換為等效剛度和等效阻尼。利用MATRIX27單元,建立了帶冠葉片的干摩擦阻尼模型,根據(jù)

2、該模型分析了摩擦系數(shù)和冠間間隙對(duì)等效剛度和等效阻尼的影響,并計(jì)算了使葉片振幅最小的最優(yōu)正壓力。(2)建立了帶平行冠葉片的有限元模型,計(jì)算了該葉片的模態(tài)和固有頻率,計(jì)算結(jié)果表明：常溫零轉(zhuǎn)速以及工作溫度、工作轉(zhuǎn)速下該葉片的一階固有頻率分別為1436Hz和1330Hz,溫度載荷、離心載荷對(duì)葉片的固有頻率影響較大,壓力載荷對(duì)葉片固有頻率影響較小。繪制了葉片的Campbell圖,分析了該汽輪機(jī)葉片的共振轉(zhuǎn)速。(3)建立了帶“Z”型冠葉片的有限元模