葉盤結(jié)構(gòu)諧調(diào)及失諧特性研究.pdf

1、透平機(jī)械在機(jī)械、電力、石化等諸多行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，葉片是其中最重要最核心的零件之一。由于葉片運(yùn)行環(huán)境惡劣，同時(shí)承受離心載荷、氣流載荷、溫度載荷等的交變作用，很容易產(chǎn)生裂紋甚至斷裂，因此結(jié)合工程實(shí)際需要，分析其靜動(dòng)態(tài)特性具有十分重要的意義。
　　本文利用有限元法，首先對(duì)某型工業(yè)汽輪機(jī)末級(jí)長葉片進(jìn)行模態(tài)分析，分析了固定支撐約束、彈性支撐約束和限制法向位移約束三種邊界條件對(duì)其頻率和振型的影響，并利用Campbell圖對(duì)其進(jìn)行了共振分析

2、。同時(shí)還對(duì)某型汽輪機(jī)首級(jí)自鎖葉片進(jìn)行了強(qiáng)度分析，結(jié)果表明滿足靜強(qiáng)度要求。
　　針對(duì)目前葉片共振分析中常用的Campbell圖方法的不足，本文著重介紹了基于干涉圖的汽輪機(jī)葉片振動(dòng)安全評(píng)價(jià)方法，介紹了干涉圖的基本原理和制圖方法，并對(duì)某型汽輪機(jī)首級(jí)整圈自鎖葉片進(jìn)行了共振分析，較好的解決了對(duì)整圈葉片高頻振動(dòng)的預(yù)測(cè)問題。
　　葉盤結(jié)構(gòu)在理想狀態(tài)下是諧調(diào)的，但實(shí)際葉盤結(jié)構(gòu)常常是失諧的。本文研究了剛度隨機(jī)失諧（失諧強(qiáng)度分別為1％、3％和5

3、％）和裂紋葉片（裂紋長度1mm、3mm和5mm）對(duì)葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的影響，結(jié)果表明:剛度隨機(jī)失諧和葉片裂紋均能導(dǎo)致葉盤結(jié)構(gòu)振動(dòng)局部化;當(dāng)葉盤結(jié)構(gòu)發(fā)生剛度隨機(jī)失諧時(shí)，其共振頻率范圍會(huì)變大，而裂紋的存在對(duì)葉盤共振范圍影響較小;裂紋葉片的振動(dòng)方向同其相鄰葉片的振動(dòng)方向相反，該現(xiàn)象可作為裂紋監(jiān)測(cè)的判斷依據(jù)。
　　葉片是透平機(jī)組中的核心部件，對(duì)其振動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)具有十分重要的意義。本文依托實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備對(duì)振動(dòng)測(cè)試方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，采用了基于葉