汽轮机带冠叶片阻尼振动特性的有限元分析.pdf

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1、第34卷第1期安徽理工大学学报(自然科学版)Vo1．34No．12014年3月JournalofAnhuiUniversityofScienceandTechnology(NaturalScience)Mar．2014汽轮机带冠叶片阻尼振动特性的有限元分析赵亚英，陈长秀，赵熹(陕西国防工业职业技术学院，陕西西安710300)摘要：根据汽轮机叶片外形特点，在3D建模软件Solidworks中建立Z型叶冠单叶、成组叶片及整圈叶片的实体模型，通过ALGOR软件的机械运动仿真(MES)功能，计算带冠叶片组在不同冠间间隙、不同激励频率和幅值下的碰摩减振规律特性

2、，并对所得结果进行分析。结果表明：通过冠间相互碰摩可有效减小叶片振动，当冠间间隙介于O．2mm到0．5mm之间时，碰摩减振效果最好；外部激振力对旋转产生的动应力影响较小，在特定的间隙值下，随激振力的变化叶片应力峰值变化较小。这些结论对汽轮机末级叶片的设计有重要的指导意义。关键词：带冠阻尼叶片；阻尼减振；冠间间隙；优化设计中图分类号：TK262文献标志码：A文章编号：1672—1098(2014)01—0061—06TheFiniteElementAnalysisonDampingVibrationDynamicCharacteristicsforSh

3、roudedBladesofSteamTurbineZHAOYa—ying，CHENChang—xiu，ZHAOXi(DepartmentofMechanicalandElectricalEngineering，ShaanxiInstituteofTechnology，xiShaanxi710300，China)Abstract：Thesolidmodelsofsingleblade，groupedbladeandwholecirclebladewithZ—shapedshroudarees—tablishedin3DsoftwareSolidwor

4、ksbasedonthefeaturesofsteamturbinebladeprofile．Byusingthemechanicalexercisesimulation(MES)functionsoftheALGORsoftware，thelawsofrub—impactvibrationreductionchar-acteristicforgroupedbladeunderdiferentshroudinterval，differentamplitudeofexcitingforceanddifferentfre-quencyofexciting

5、forcewerecalculated，andtheresultsanalyzed．Thestudyresultsshowedthatthebladevibra—tionisreducedbyusingshroudrub—impactstructural，whentheshroudintervalbetween0．2mmto0．5mm，therub—impacteffectisbest．Thedynamicstressgeneratedbyrotationisnotsensitivetotheexternalforce．Thechangeofpeak

6、stressissmallwiththechangeofexternalexcitingforceatacertainshroudinterva1．Thesecon—clusionshaveimportantguidingsignificanceindesignofturbineblades．Keywords：dampingshroudedblades；dampingvibration；shroudclearance；optimizationdesign运行中的汽轮机末级叶片受到交变激振力的动副的结构减振研究受到人们的重视，已有的研究作用，产生振动响

7、应和动应力。为有效避免叶片与结果表明，通过碰撞能大大减小叶片的振动幅值，激振力发生共振，通过拉筋将叶片连接，形成组叶起到限幅作用，同时消耗和分散碰撞能量，防止激片或整圈叶片有效避开共振。随着汽轮机负荷的振力输入能量过大¨。大幅提高，拉筋结构有时多达3道，严重影响了蒸目前，针对碰摩减振机理和减振效果的研究还汽的流动，产生了很大的流动损失。带冠叶片利用处于初步探索阶段。基于此，本文在已有研究成果冠间间隙对叶片进行限幅、调频。当前，含间隙运的基础上，以弹性力学、振动力学为理论基础，建立收稿日期：20l3—04一o8作者简介：赵亚英(1976一)，女，陕西咸

8、阳人，讲师，工程硕士，研究方向：机械电子。62安徽理工大学学报(自然科学版)第34卷碰撞运动的力学模型，并对