转子支承系统的刚度对其临界转速的影响

影响转子临界转速的因素很多,支承系统的刚度是其中的一个。本文采用有限元法,通过在Ansys软件中建立某微型燃气轮机支承系统的三维有限元模型,分析其静刚度和动刚度值。然后以其透平转子为例,考察支承系统的刚度值对其临界转速的影响。计算结果表明,与仅考虑轴承的刚度相比,同时考虑支承系统刚度的情况下,透平转子的临界转速下降了约40%。     

弹性环-鱼雷涡轮转子动力学特性分析

针对燃气涡轮机弹性支承中的弹性环径向刚度问题,开展弹性环刚度分析方法的研究,研究弹性环的凸台数目、凸台宽度以及凸台厚度对其刚度的影响规律。利用Riccati传递矩阵法计算得到某悬臂转子系统的临界转速,分析了该转子系统的临界转速随弹性支承刚度的变化规律,进而得到弹性环参数变化对临界转速的影响规律,可以为弹性环的动力学设计提供一定的依据和参考价值。     

船用燃气轮机转子吸振器的安装位置分析

以船用燃气轮机转子系统振动抑制为研究背景,对抑振用转子吸振器的安装位置与抑振性能间的关系进行研究。结合有限元法及拉格朗日方程对吸振器-转子耦合系统进行建模,并采用数值优化方法对转子吸振器进行参数优化求解,探讨安装位置与最优吸振器参数及抑振性能的关系。吸振器安装在振幅最大位置时最优放大率可达0.42,远高于同质量比的其他安装位置。该位置的吸振器刚度偏离最优值时,最大放大率变化量仅为0.24,低于其他安装位置;支承刚度变化时,吸振器放大率的变动值低于0.1%。可得结论：当目标抑振位置不能安装吸振器时,除目标抑振位置外振幅最大位置为最优安装位置,该位置的吸振器抑振性能对参数最优偏离的敏感性最为迟钝;支承刚度差异对抑振性能的影响甚微。     

弹性支承连续梁结构设计方法的探讨

在港口码头设施中,轨道式起重机是最常用的装卸设备.这些在轨道上运动的机械设备荷载(轮压)非常大.如果轨道梁采用桩基支承,其结构应按弹性支承连续梁的力学模型进行结构计算,那么在桩基的轴向刚度系数(弹性支座的刚度)的取值、桩距的确定、梁截面的选择等弹性支承连续梁设计参数中弹性支座的刚度系数取值是关键所在.     

船舶轴系推力轴承油膜刚度与综合支承刚度测量

在船舶推进轴系中,推力轴承刚度常取决于其油膜刚度、轴承及其基座的结构刚度。通常所指的推力轴承刚度只包含油膜刚度。因此文中把既考虑油膜刚度又考虑轴承及其基座的结构刚度综合而成的刚度定义为推力轴承综合支承刚度,进而详细给出了推力轴承油膜刚度与综合支承刚度的测量方法。借助此方法,对实验室一缩比的推力轴承实验台的油膜刚度与综合支承刚度进行了测量,获得了良好的结果。实验表明,推力轴承油膜刚度随转速上升而下降;综合支承刚度随外激励频率上升而下降,在推力轴承—基座共振频率处降为零;低频激励时,油膜刚度与综合支承刚度大小近似相等,此时对轴系的动力学建模可以只考虑油膜刚度;高频激励时,综合支承刚度远小于油膜刚度,此时对轴系动力学建模必须考虑综合支承刚度,只考虑油膜刚度会带来较大误差。实验结果对船舶推进轴系的设计及动力学分析有指导意义。     

基于不同支承模型的连续梁内力分析

高桩码头结构纵梁的计算是很重要的一项内容,纵梁一般为连续梁结构,连续梁的支承方式可以假定为不同的计算模型。本文分别按刚性支承、弹性点支承、考虑支座宽度的弹性支承对连续梁内力进行计算,并对计算结果做了比较分析。     

抗强冲击特殊低温储罐内支承结构传热分析

本文采用有限元法对特殊低温储罐内支承结构进行传热分析,建立了左右支承结构在有限元传热分析模型,得到了相应的温度场和热流分布,计算出通过内支承的总漏热量,并对影响漏热量的几个主要因素进行了计算分析。     

基于ANSYS的高桩码头轨道梁内力分析

采用ANSYS软件对移动机械荷载作用下轨道梁的刚性支承和弹性支承进行有限元模拟,得到不同模型下的结构内力以及支座反力。对计算模型的结果进行对比分析,并探讨支座刚性系数变化对弹性支承轨道梁结构内力的影响。计算结果表明:分布弹性支承对支座处弯矩有较好的削峰效果,也能起到减小跨中弯矩的作用,轨道梁结构内力宜采用分布弹性支承连续梁模型计算;采用不同桩基时支座刚性系数的变化对结构内力影响较小,适当增大支座刚性系数对结构安全有利。     

某型燃气轮机低压压气机转子模态及动力学分析

采用CAD/CAE综合分析方法,基于实体模型,应用网格划分软件Hypermesh,建立某型燃气轮机低压压气机转子的有限元模型.利用数值仿真软件求解转子的固有频率和弯曲振型、临界转速以及稳态不平衡响应.计算结果表明转子具有良好的整体结构刚度,一阶临界转速安全系数合理.动力学分析结果表明,在压气机的设计及制造工艺中需要对转子第4级的平衡工作以及此处附近转鼓的结构强度给予一定重视.     

框架式交叉弹性支承的刚度分析

分析国产T360G新型动力调谐陀螺仪采用的框架式交叉弹性支承的刚度特点。结构支承，使陀螺仪在最大可感角速率持续达4000/s时，可承受的冲击大于200g。满足大机动运载器用捷联惯导系统的要求。T360G新型动力调谐陀螺仪采用的新结构支承及其它新技术，为提高动力调谐陀螺的应用领域开拓新的技术途径。     

Model test investigation of a spar floating wind turbine

Several floating wind turbine designs whose hull designs reflect those used in offshore petroleum industry have emerged as leading candidates for the future development of offshore wind farms. This article presents the research findings from a model basin test program that investigated the dynamic response of a 1:50 scale model OC3 spar floating wind turbine concept designed for a water depth of 200 m. In this study the rotor was allowed to rotate freely with the wind speed and this approach eliminated some of the undesirable effects of controlling wind turbine rotational speed that were observed in earlier studies. The quality of the wind field developed by an array of fans was investigated as to its uniformity and turbulence intensity. Additional calibration tests were performed to characterize various components that included establishing the baseline wind turbine tower frequencies, stiffness of the delta type mooring system and free decay response behaviour. The assembled system was then studied under a sequence of wind and irregular wave scenarios to reveal the nature of the coupled response behaviour. The wind loads were found to have an obvious influence on the surge, heave and pitch behaviour of the spar wind turbine system. It was observed from the experimental measurements that bending moment at the top of the support tower is dominated by the 1P oscillation component and somewhat influenced by the incoming wave. Further it was determined that the axial rotor thrust and tower-top shear force have similar dynamic characteristics both dominated by tower’s first mode of vibration under wind-only condition while dominated by the incident wave field when experiencing wind-wave loading. The tensions measured in the mooring lines resulting from either wave or wind-wave excitations were influenced by the surge/pitch and heave couplings and the wind loads were found to have a clear influence on the dynamic responses of the mooring system.     

海上风力发电机组支撑结构动力响应特性研究

支撑结构设计是大型海上风电机组设计的重要部分。文章分析了海上风电机组的各种环境载荷,并以3MW风力机组为例计算其所受环境载荷,包括作用在支撑结构顶端的由风机叶轮转动引起的水平轴向力、作用在塔筒上的风载荷以及作用在基础上的海流、海浪载荷,并采用非线性弹簧来模拟基础与海底土层之间的相互作用。在考虑风轮影响情况下,利用有限元法对支撑结构进行了模态分析。最后,分析了环境载荷作用下支撑结构的动态响应。计算结果表明,在对海上风力发电机组进行动态响应计算时,环境载荷之间的相互耦合作用不能忽略。     

燃机动力学建模中复杂结构处理方法研究

提出了三种以动力学相似为基础的转子动力学建模关键技术,并以某型燃气轮机建模为例,对该关键技术进行了验证。利用三种方法,对该燃气轮机的动力学特性进行研究,并与整机试验结果进行了对比。结果表明,动力学分析的准确程度主要由模型决定,本文所提出的三种建模关键技术能够反映结构的真实特性,可用于具有类似结构的双转子系统。     

半潜型浮式风机运动特征及系泊系统的研究

近年来海上浮式风机的研究备受关注,安全可靠的系泊系统将保证风机在风、浪、流等复杂环境荷载作用下稳定运行,准确合理地描述风机运动将为评估风机发电效率提供支持。以半潜型浮式风机的系泊系统为研究对象,基于经典悬链线理论,采用准静态分析法提出一套系泊系统的设计方法。通过坐标变换,得到风轮真实的俯仰运动用于计算风机的动力效应及评定其发电效率。采用动力法分析了系泊系统锚链的导缆孔位置、预张力大小、锚链间夹角等参数对风机系统发电效率、浮式平台运动性能和系泊锚链张力的影响,得到了浮式平台迎风面俯仰倾角、水平偏移及锚链张力随参数的变化规律,为半潜型浮式风机系泊系统的设计提供了参考。     

船用燃气轮机盘-叶耦合系统固有振动特性研究

随着船用燃气轮机的转子轮盘不断向轻、薄的方向优化,只考虑根部固支下叶片的振动已不再能满足安全需求,将轮盘—叶片作为一个耦合系统来研究其振动特性是十分必要的。而且转子在高温高转速下工作,为了准确求解耦合系统的振动特性,不可忽视温度、转速对振动的影响。文章建立了船用燃气轮机转子盘—叶模型,应用有限元程序和循环对称结构算法,从实际工况角度出发,计算不同旋转、不同温度及其变化率下耦合系统的固有振动特性。归纳出温度、转速与盘—叶耦合系统固有振动特性间的关系,为预防船用燃气轮机转子出现耦合共振危险及可靠性计算提供了数值依据。     

计及叶片载荷的双机对转式海流发电机系泊系统动力分析

本文设计了一种新型的双机对转式海流发电机并对其系泊系统与叶片载荷和直径关系进行模拟分析。首先将单机式海流发电机与已有研究进行对比验证其可靠性，然后在不改变系泊方式的前提下，设计出双机式结构，并通过分析机身位移和旋转比较两种系统的稳定性。为考虑叶片载荷对系泊系统影响，在Orcaflex中对不同精细程度的叶片进行建模，分别对比单一翼型/三翼型/九翼型的数值模拟结果。接着使用M-BEMT软件优化后的翼型参数，对比使用原始升阻力系数的三翼型发电机的模拟结果，同时将使用不同直径叶片的发电机系统进行对比，说明双机式发电机的稳定性更优，对海流发电机及其系泊系统的设计提供重要参考价值。     

舰用汽轮机高压转子换热边界条件的确定

该文依据某汽轮机高压缸设计参数作变工况计算，获得各种转速下转子各部位的蒸汽参数，并由此得到各部位的换热系数，所得结果可用于转子的动态温度场和应力场计算以及疲劳寿命预测。     

一种减少涡轮压缩机中高速永磁机损耗的设计方法

讨论了一种减少涡轮压缩机中高速永磁机损耗的设计方法,尤其强调了转子支撑套材料选择的影响。选择了两种拓扑结构的高速永磁机：转子支撑套材料为铬镍铁合金的高速永磁机和转子支撑套材料为碳纤维或环氧酯的高速永磁机,运用二维有限元法和分析场分析法比较了两种不同高速永磁机计算所得的转子损耗值。结果表明,在转子损耗值方面,转子支撑套材料为碳纤维或环氧酯的高速永磁机要优于铬镍铁合金型高速永磁机。     

燃气轮机高压涡轮叶顶间隙变化规律的有限元分析

高压涡轮叶顶间隙会直接影响到燃气轮机的功率、效率、油耗和寿命。利用有限元等软件,建立了叶片、轮盘和机匣外环的实物模型;通过热结构耦合分析,计算得到各自在温度场和离心力场作用下的径向位移,进而得到叶顶间隙变化规律,并进行了分析。计算结果表明:温度场变化是引起叶片和轮盘径向变形的主要因素;离心力对轮盘径向变形的作用比对叶片径向变形的作用要显著得多;热和离心力变化是间隙变化的两个主要因素;叶片、轮盘和机匣的热响应不一致以及离心力对转子的拉伸作用导致其径向膨胀变形不匹配,进而引起间隙变化;快速增减速度对间隙的影响最为明显。