大型屏蔽电机泵转子系统建模与临界转速计算

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1、第lO期机械设计与制造2012年10月MachineryDesign&Manufacture3文章编号：1001—3997(2012)10—0003—03大型屏蔽电机泵转子系统的建模及临界转速计算木师名林王德忠张继革(上海交通大学机械与动力_T程学院，上海200240)ModellingandCriticaISpeedCalculationofLarge—scaleCannedMotorPumpRotorSystemSHIMing-lin，WANGDe—zhong，ZHANGji—ge(SchoolofMechanicEngineering，ShanghaiJi

2、aoTongUniversity，Shanghai200240，China)【摘要】建立了大型屏蔽电机泵转子系统的集总参数模型，并采用Riccati传递矩阵法对转子系统的，1名界转速及振型进行了计算。计算结果表明：(1)采用Riccati传递矩阵法编制的转子系统临界转速求解程序计算稳定，计算精度足够高；(2)大型屏蔽电机泵转子系统的临界转速为设计超速的1．2倍，能够有效避开工作转速，设计裕量足够；(3)在正常工作下，转子系统上、下飞轮处为振动敏感部位，应重点监测，以免和承压壳体发生碰磨。关键词：屏蔽电机泵；转子系统；Riccati传递矩阵法：临界转速【Abstr

3、act】Thelumpedparametermodeloflarge-sccdecannedmotorpumprotorsystemisestab—lished，andthecriticalspeedsandmodalshapesalecalculatedbasedonRiccatitransfermatrixmethod．Thecalculatedresuhsshowthecriticalrotaryspeedscaneffectivelyavoidtheoperationspeed，thusthecriticalrotaryspeeddesignoflarg

4、e-scalecannedmotorpumprotorsystemissufficientindesigncapacity．Inaddition，thelocationsofupperandlowerflywheelsarethesensitivepartofradicalvibrationofrotorsys—temandshouldbemonitoredtoavoidcollisionwithpressurecasinginoperation．KeyWords：CannedMotorPump；RotorSystem；RiccatiTransferMatrix

5、Method；CriticalRo——tarySpeed中图分类号：TH12；TL353+．12文献标识码：A1引言转子系统建模及动力学分析是转子动力学设计的基础，建模方法的优劣直接决定着分析结果的准确性和设计的合理性。大型屏蔽电机泵是我国当前大力发展的第三代先进压水堆核电站的关键核心设备I，也是我国目前在核电装备中没有实现目前针对转子系统建模的方法主要有两种：集总参数法和分布参国产化的关键装备之一。转子系统作为大型屏蔽电机泵的关键核数法。集总参数法，将转子系统离散化为具有惯性参数的结点心部件121，其动力学特性的设计优劣直接决定着大型屏蔽电机泵，系，并用无质量

6、的弹性轴段连接，便于采用传递矩阵法计算分析，乃至整个核电站的安全和可靠运行。具有建模简单，便于编程处理，占用计算机内存少，求解快速等特★来稿t3期：2011-12—26-k基金项目：国家重点基础研究发展计~,J(973计划)子课题(2009CB724302)方法，对非线性多约束的函数优化问题，遗传算法可以得到更好最优解，既可保证优化效果，又提高了优化效率。此外，该算法还的结果。采用复合形法得到的结果，如表1所示。具有优化精度高和鲁棒性好等特点。因此，在现代机械优化设计表1各优化结果对比中，遗传算法将得到更为广泛的应用。Tab．1TheOptimizedCompa

7、ringResults参考文献[1]毕春长，丁予展．遗传算法在起重机箱形主梁优化设计中的应用[J]．起重运输机械，1999(9)：5—7．[2]徐兀．汽车发动机现代设计[M]．北京：人民交通出版礼，1995．[3]李舜酩．机械疲劳与可靠性设计[M]．北京：科学出版社，2007．[4]蔡宣三．最优化与最优控制[M]．北京：清华大学出版社，1983．[5]雷英杰．MATLAB遗传算法工具箱机应用[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2005．5结论[6]刘善维．机械零件的可靠性优化设计[M]．北京：中国科学技术出版社，1993．由发动机气门弹簧可靠性优化的过程可以看

8、出：遗传算法[7]丁卫东