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旋转失谐叶片—轮盘结构振动的非接触测量与分析

发布时间:2018-04-12 17:18

  本文选题:非接触式测量 + 失谐叶片轮盘 ; 参考:《辽宁工业大学》2017年硕士论文


【摘要】:叶片轮盘系统广泛应用于燃汽轮机、航空发动机、大型压缩机等旋转机械中,作为大型旋转机械的主要工作部件,承担着将热能等其他能量转化为机械能的重要任务。在长期承受复杂的应力应变和恶劣工况影响的情况下,通常会导致叶片产生失谐。使叶片失谐使叶盘系统产生振动局部化,长此以往大型旋转机械的叶盘系统将出现某一个或几个叶片的高循环疲劳失效现象。为了避免叶片轮盘系统疲劳失效造成的重大财产损失,对叶片的振动监测和参数辨识方面的研究便显得尤为重要。本课题结合失谐叶片轮盘系统振动的非接触测量问题,着重研究以下几个问题:(1)首先,在叶片振动理论的指导下,借助有限元软件对叶片的应力应变和模态特征进行了分析。通过分析得到的数据绘制出不同厚度叶片的应力、位移形变云图和叶片坎贝尔图,完成了叶片的选型工作。并通过仿真分析获得了叶片和叶片轮盘系统的振动特征。(2)采用MATLAB软件建立叶片振动响应模型,对叶片进行振动特征的虚拟仿真分析;基于非线性最小二乘法对叶片恒转速同步振动参数进行辨识,并结合仿真数据对非线性最小二乘法的辨识精度进行验证。研究最小二乘法对叶片振动参数辨识的可靠性。(3)对微小失谐旋转叶片轮盘系统的叶片振动进行非接触测量。将测得叶片振动的振幅特征与MATLAB软件在同等参数条件下模拟仿真的叶片振幅进行对比分析,验证MATLAB软件对叶片轮盘系统振动虚拟仿真分析结果的可靠性。
[Abstract]:Blade disk system is widely used in rotating machinery such as steam turbine, aeroengine, large compressor and so on. As the main working part of large rotating machinery, it undertakes the important task of converting heat energy and other energy into mechanical energy.Under the influence of complex stress and strain and bad working conditions for a long time, it usually leads to the detuning of the blade.The vibration localization of the disk system is caused by the detuning of the blade, and the high cyclic fatigue failure of one or more blades will occur in the disk system of the large rotating machinery in the long run.In order to avoid the great property loss caused by the fatigue failure of the blade wheel system, it is very important to study the vibration monitoring and parameter identification of the blade.Based on the non-contact measurement of the vibration of detuned vane disk system, the following problems: 1: 1 are studied. Firstly, under the guidance of blade vibration theory, the stress strain and modal characteristics of the blade are analyzed with the help of finite element software.Based on the data obtained, the stress, displacement deformation cloud diagram and Campbell diagram of blades with different thickness were drawn, and the blade selection was completed.The vibration characteristics of blade and blade disk system are obtained by simulation analysis. (2) the blade vibration response model is established by MATLAB software, and the virtual simulation analysis of blade vibration characteristics is carried out.The reliability of the least square method for the identification of blade vibration parameters is studied. (3) Non-contact measurement of blade vibration of micro detuned rotating vane disk system is carried out.The amplitude characteristics of the measured blade vibration are compared with the blade amplitude simulated by MATLAB software under the same parameters. The reliability of the MATLAB software for the virtual simulation analysis of the blade wheel system vibration is verified.
【学位授予单位】:辽宁工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH17

【参考文献】

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本文编号:1740689

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