考慮動(dòng)剛度和動(dòng)強(qiáng)度的水輪發(fā)電機(jī)組可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、在水流激勵(lì)、電磁激勵(lì)、機(jī)械不平衡力等復(fù)雜載荷作用下水輪發(fā)電機(jī)組將會(huì)出現(xiàn)十分激烈的振動(dòng)現(xiàn)象，而機(jī)組的激烈振動(dòng)又會(huì)導(dǎo)致其產(chǎn)生較大的動(dòng)變形和動(dòng)應(yīng)力，從而嚴(yán)重影響到機(jī)組的剛度和強(qiáng)度乃至機(jī)組的安全可靠運(yùn)行，因而在對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮機(jī)組靜剛度和靜強(qiáng)度的影響，而且還要考慮由于機(jī)組振動(dòng)所引起的動(dòng)剛度和動(dòng)強(qiáng)度的影響。本文以混流式水輪發(fā)電機(jī)組為研究對(duì)象，在綜合考慮動(dòng)剛度和動(dòng)強(qiáng)度對(duì)機(jī)組可靠性影響的情形下，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組可靠性優(yōu)化設(shè)

2、計(jì)方法等方面的問題展開較深入的研究。主要內(nèi)容包括:
　　運(yùn)用有限單元法對(duì)混流式水輪發(fā)電機(jī)組主軸系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，建立機(jī)組非線性動(dòng)力學(xué)模型，并在此基礎(chǔ)上應(yīng)用多尺度法探究機(jī)組的動(dòng)力學(xué)特性，通過推導(dǎo)水流激勵(lì)、機(jī)械不平衡力、發(fā)電機(jī)電磁激勵(lì)、導(dǎo)軸承處的油膜力等對(duì)不確定參數(shù)的梯度，揭示不確定參數(shù)對(duì)機(jī)組動(dòng)態(tài)特性的影響。
　　考慮由于機(jī)組振動(dòng)所引起的動(dòng)剛度和動(dòng)強(qiáng)度的影響，推導(dǎo)出主軸系統(tǒng)的總變形和總應(yīng)力的表達(dá)式，針對(duì)機(jī)組存在隨機(jī)不確定參數(shù)的

3、情形，在分析水輪發(fā)電機(jī)組主軸系統(tǒng)的剛度失效模式、強(qiáng)度失效模式及多失效模式相關(guān)性的基礎(chǔ)上，分別建立剛度失效模式下的水輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)態(tài)可靠性模型、強(qiáng)度失效模式下的水輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)態(tài)可靠性模型以及剛度和強(qiáng)度失效模式下的水輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)態(tài)可靠性模型，確定考慮動(dòng)剛度和動(dòng)強(qiáng)度影響的水輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)態(tài)可靠性的分析方法。
　　在所建水輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)態(tài)可靠性模型的基礎(chǔ)上，采用改進(jìn)的一次二階矩法，推導(dǎo)出水輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)態(tài)可靠性靈敏度表達(dá)式，揭示機(jī)組動(dòng)態(tài)可靠性與其