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《基于动力特性分析的混流式水轮机组结构振动处理方案优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第��卷第�期��������-��0�����年�月��������������������-�������基于动力特性分析的混流式水轮机组结构振动处理方案优化�������������������������������������������������������������������������������������������������������陈国栋(福建省电力试验研究院,福建福州350007)摘要�用结构有限元计算分析软件AN���进行水电机组上机架和定子机座构架系统动力特性分析�确定上机架振动过大原因�激励引起定子机座和上机架整体1阶模态
2、共振�决定提高上机架和定子机座整体结构的1阶固有频率及整体结构刚度�为此�在动力特性分析的基础上�对结构处理方案进行分析和优化�按优化方案实施�达到预期目标�关键词�水电机组�动力特性�共振�有限元分析�����������������������������������������������������F�����������-����������.������������������������������������������������������������������������������������.����������������������
3、����������������������������������������������������������������������������������������������FEA�����.�������������������������������������������������.���������H����-���������,�������������������������������������������������������(FEA)+中图分类号������.�文献标识码��文章编号�����-��0���������-��0
4、�-��经过简单推算,可以得出该系统的自由振动固引言有频率针对周宁水电机组过速过程中出现剧烈振动的1��=(2)问题,用结构有限元计算分析软件AN���分析发电2���机组的上机架和定子机座构架系统的动力特性,找�或��(3)��出了构架的固有频率和振型,确定了上机架振动过式中���系统的振动频率�大的原因是轴系转动激励引起上机架和定子机座整�1����系统的振动角频率.体结构的1阶模态共振.在此基础上,以改变系统由式(2),(3)可以看出,振系的质量越大,弹簧刚度的途径改变系统的1阶固有频率为目的,进行越弱(刚度系数小),固有频率越低�反之,固有频率结构处理方案
5、分析和优化.越高.如果机械结构出现系统固有频率与外界激扰频对于一个多自由度系统,其自由振动方程一般率接近的情形,为避免共振,需对结构进行改造,即可表示为变更系统的物理参数,使系统固有频率适当脱离该����=0(4)激扰频率.为此,要对系统固有频率随系统参数的变式中���系统质量矩阵�化进行分析.���刚度矩阵.1自由度线性系统(弹簧-质量系统)的自由振经过繁琐的矩阵变换等推算,可以得出该系统动的运动方程为的自由振动固有频率随系统物理参数�,�,�和��+��=0(�)1��0,�1,�,��的变化率式中���物体质量����弹簧刚度系数.���=-1��2,�=1
6、,2,�,�(5)�����2�-4-���1-12�-������02����-1�-1(�-�)2,��1,2,�,�-1(6)���+�,���2�����-1�-1�2������2由式(5),(6)可以看出,多自由度系统仍保持1自由度系统的特性�增大质量将降低系统的固有频率,而增大刚度则会提高系统的固有频率�实际上这图1方案1模型�2�是多自由度振系固有的特性��机组主要参数结构周宁水电站装有2台混流式水轮发电机组,最大水头437.2�,是目前国内利用水头最高的大型混流式水轮发电机组�水轮机额定出力为127.6��,额定水头为400.00�,额定转速为4
7、28.60�/���,飞逸转速为707�/����发电机额定容量为138.88�/125���/���机组采用悬式布置,设有上导轴承,下导轴承和水导轴承,推力轴承位于上导轴承上部�布置推力轴承和上导轴承的上机架落在定子机座上部,6个上机架支臂通过碟形弹簧支撑于混凝土机坑壁�图2方案1的1阶模态振型�改变机架固有频率的方案分析倍和2倍时,其1阶固有频率分别为10.726��,通过分析发电机上机架和定子机座构架系统的�1�11.342��和12.156��,离优化目标13��差距较动力特性,确定了振源�进一步研究的目标为提高大,且过大的碟簧弹性系数可能会对碟簧千斤顶的
8、上机架和定
