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《天津大学》 2006年
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干摩擦叶片耦合振动的共振响应研究

黄毅  
【摘要】: 叶片是汽轮机的心脏,它的安全可靠直接关系到汽轮机和整个电站的安全。汽轮机在运行中,叶片因汽流激振力的作用而产生强迫振动,其中动应力过大是导致叶片损坏的主要原因。为了降低叶片的动应力,越来越多地采用带有阻尼围带或凸肩的叶片结构,即阻尼叶片。阻尼叶片通过围带或凸肩的相互干摩擦来消耗叶片能量,起到减振的作用。本文对干摩擦阻尼叶片耦合振动的周期响应及其特性进行分析研究,主要工作分为以下几个方面: 第一部分:叶片阻尼机理和激振力的介绍 综述了有关汽轮机叶片工作的各种阻尼机理和激振力,较详细地描述了摩擦面力学行为,并确定了本文计算分析所需的摩擦力模型和叶片运动方程。 第二部分:叶片单自由度模型分析根据叶片系统中摩擦力的分段线性的特点,利用傅立叶级数法把其展开为光滑曲线,建立叶片振动系统的单自由度模型。然后利用平均法求解叶片的运动方程,分析各个主要系统参数对频响曲线的影响规律。 第三部分:叶片弯扭耦合模型分析 建立叶片弯曲转轴扭转耦合情况下的运动方程,利用平均法求解平均方程,然后利用数值法分别求解在稳态和非稳态情况下的振动响应。分别针对两种不同叶片弯曲和转轴扭转固有频率比值的情况,分析了各个主要系统参数对频响曲线的影响规律。 本文研究得出,增加叶片的界面摩擦阻尼是一种非常有效的叶片减振方法。。本文对阻尼器接触端正压力、汽流激振力、摩擦界面的剪切刚度、摩擦系数等参数对叶片动力特性的影响进行了理论、计算和设计应用的研究。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB533

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