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拉杆转子畸变相似问题分析及特性预测方法研究

陈杰  
【摘要】:摘要:本文以相似理论为基础,对燃气轮机拉杆转子原型—完全相似模型的完全相似问题和原型—畸变模型的畸变相似问题进行了研究,并提出了基于转子畸变模型的原型特性预测方法。主要研究工作如下: 第一,采用量纲分析法推导了拉杆转子原型—模型的完全相似准则,得到了相应的相似指标式;建立了考虑盘问接触的拉杆转子有限元模型,并以此为基础对原型和模型之间进行了相似性分析。 第二,分析了拉杆转子的畸变特性,得出了拉杆转子畸变模型的畸变判据;提出了相似敏感因子来度量参数对原型—模型相似度的影响大小,对拉杆转子材料特性参数和几何尺寸参数进行了相似敏感性分析;针对不同类型的畸变模型,分别提出了转子畸变模型的单参数补偿方法和多参数补偿方法,得到了相应的畸变补偿量及补偿相似准则,完善了畸变模型补偿理论;建立了不同类型拉杆转子畸变模型及相应补偿模型的有限元仿真模型,以研究转子模态频率相似为例,算例分析论证了前述理论的正确性及可行性。 第三,以燃气轮机拉杆转子为例,分别推导了其单参数畸变模型和多参数畸变模型预测系数表达式,得出了相应预测系数与畸变相似常数之间的关系式,提出了基于单参数畸变模型和多参数模型的原型特性预测方法,解决了工程实际中广泛存在的畸变模型的试验结果无法直接预测原型真实动力学特性的问题。图48幅,表22个,参考文献98篇。


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