旋转对称支承板机座多目标驱动尺寸优化与动态分析

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1、第55卷第4期汽轮机技术V01．55No．42013年8月TURBINETECHN0LOGYAug．2013旋转对称支承板机座多目标驱动尺寸优化及动态分析王豫鄂，买买提明·艾尼，郭艳朋，李俊猛，吕超(新疆大学机械工程学院，乌鲁木齐830047)摘要：建立了旋转对称支承板(RSS)机座的有限元模型，利用AnsysWorkbench进行了多目标驱动尺寸优化，分析了RSS机座支承刚度影响最敏感的支承板相关参数和尺寸。通过改变该尺寸的参数，进行了RSS机座结构优化。然后对优化后结构再建立有限元模型，考虑有无预紧力的条件下进行了模态

2、分析和动力响应分析。结果表明，优化后的支承板的各阶模态固有频率都得到提高并避开了工作频率，改善了RSS机座的结构的动力稳定性，为大型动力装备机座设计和轴系稳定性设计提供了参考依据。关键词：旋转对称支承板机座；有限元；多目标驱动优化；支承刚度；动力稳定性分类号：TU318文献标识码：A文章编号：1001-5884(2013)04-0271434DynamicAnalysisandMulti．obiectiveDriveSizeOptimizationofRotationalSymmetryStrutsSupportWANGY

3、u-e，Maimaitiming·Aini，GUOYan—peng，LIJun—meng，LVChao(SchoolofMechanicalEngineering，Xi~iangUniversity，Wrumqi830047，China)Abstract：ThispaperestablishedafiniteelementmodeloftheRotationalSymmetryStmts(RSS)suppo~，thesizeofthemulti—goaldrivenoptimizationwasproceedbyusing

4、ANSYSWorkbench，andthemostsensitiveparametersanddimensionsofRSSsuppo~stiffnessisanalysed．Bychangingthesizeoftheparameters，thestructureoptimizedoftheRSSsuppo~wasdetermined．Thenthefiniteelementmodelisestablishedaftertheoptimizedstructure，modalanalysisandharmonicrespo

5、nseanalysisisproceedundertheconditionofconsideringwhetherthepreloadornot．Theresultsshowthattheeachorderofthemodalnatural~equeneyofRSSsuppo~optimizedisimproved，andthework~equeneyisavoided．Meanwhile，thedynamicstabilityofthestructureofRSSsuppo~wasimproved．Thisprovide

6、thereferenceforlargepowerequipmentframedesignandshaftstabilitydesign．Keywords：rotationalsymmetricstruts(RSS)support；finiteelement；multi-goaldrivenoptimization；supportstifness；dynamicstability欧美等国家对燃气轮机的研究开展的比较早，研制了各0前言式各样的燃气轮机。对于位于燃气轮机透平承力缸端的机座研究也较为透彻。比如，采用带有不同数量的

7、多根循环对近些年来以燃气轮机作为动力的联合循环发电、燃煤联称切向支承板的机座结构J，将热变形量向周向方向延伸合循环、热电联产等已经成为世界各国能源动力积极发展的并释放热变形、排除应力集中，保证了中心标高的对中性，已方向。其中的燃气轮机的旋转对称支承板(RSS)机座部被相关国家研制并获得了专利权J。我国在这些方面也有分，主要承担两个工作任务：一是支撑转子保证稳定运转，二一些研究，比如，杜兆刚等主要是对大型燃气轮机的机座结是通过支承板之间间隙以及与扩压器组成的腔体形成冷热构进行了动刚度测试研究，提出了轴承机座的动刚度的理论通道

8、，起到隔热和排放高温高压气体的作用。由此可知，RSS分析和数值计算方法。俞茂宏、石奇伟等主要针对大型汽机座工作环境恶劣，工作状态对整个轴系的工作稳定性影响轮发电机机座进行了减振方法研究及动力分析，对振动故障很大。轴系工作的稳定性与RSS机座的频率有很大的关系，处理方面提供了一定的参考’。在旋转对称支承板