周向拉杆转子—径向滑动轴承系统动力学特性研究

发布时间：2021-05-25 12:01

　　燃气轮机广泛应用在现代工业中,拉杆转子-轴承系统作为燃气轮机动力传递和能源转换的核心部件,其动力学特性直接决定着燃气轮机的运行特性及稳定性。因此,有关拉杆转子-轴承系统的核心技术成为燃气轮机相关研究的热点之一。本文以周向拉杆转子为对象,研究了周向拉杆转子-径向滑动轴承系统的动力学特性。主要内容如下:1、考虑粗糙表面的微观形貌特征,在Greenwood-Williamson模型的基础上计算了拉杆转子相邻轮盘接触的等效弯曲刚度,推导出其计算公式,在此基础上研究了等效弯曲刚度随预紧力的变化规律。结合有限元法和Timoshenko梁-轴单元推导了弹性轴段和刚性轮盘的运动方程,建立了拉杆转子的动力学模型,在此基础上得到了当拉杆的数目较多时,可以将拉杆进行分组均匀预紧,以保障转子的稳定运转。2、基于达朗贝尔原理推导了周向拉杆转子-径向滑动轴承系统的运动微分方程,运用Wilson-θ法对系统的运动微分方程进行了求解,文中算例的结果表明:当控制参数为转子的转速时,系统响应为周期一-周期二-准周期运动;当控制参数为轮盘偏心量时,系统响应为周期一-周期二-准周期运动;当控制参数为转轴刚度时,系统响应为准周... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 本文的研究背景及意义
    1.2 燃气轮机转子的主要结构形式
    1.3 拉杆转子的国内外研究现状
    1.4 本文的主要研究内容
2 拉杆转子-轴承系统动力学模型
    2.1 引言
    2.2 粗糙表面的微观形貌
    2.3 粗糙表面的接触模型
        2.3.1 Hertz接触模型
        2.3.2 GW接触模型
    2.4 拉杆转子相邻轮盘间接触的等效弯曲刚度
    2.5 拉杆转子-轴承系统动力学模型
        2.5.1 弹性轴段的运动方程
        2.5.2 拉杆转子-轴承系统动力学模型
        2.5.3 拉杆转子刚性轮盘的计算模型
    2.6 本章小结
3 拉杆转子-轴承系统动力学方程及动力学行为分析
    3.1 引言
    3.2 拉杆转子相邻轮盘接触层之间的回复力
    3.3 系统动力学模型的简化
    3.4 建立动力学方程的方法及拉杆转子动力学方程
        3.4.1 建立动力学方程的方法
        3.4.2 拉杆转子动力学方程
    3.5 运动方程的计算方法
    3.6 数值算例
        3.6.1 转速对系统动力学响应的影响
        3.6.2 轮盘偏心量对系统动力学响应的影响
        3.6.3 转轴的刚度对系统动力学响应的影响
    3.7 本章小结
4 碰摩条件下拉杆转子-轴承系统动力学特性分析
    4.1 引言
    4.2 碰摩条件下系统的分析模型
        4.2.1 转子与静子之间的碰摩力
        4.2.2 碰摩条件下系统的运动方程
    4.3 数值算例
        4.3.1 转速对系统动力学响应的影响
        4.3.2 轮盘偏心量对系统动力学响应的影响
        4.3.3 静子的径向刚度对系统动力学响应的影响
    4.4 本章小结
5 基于有限元的拉杆转子模态及瞬态动力学分析
    5.1 引言
    5.2 模态分析的理论基础
    5.3 拉杆转子的模态分析求解过程及结果分析
        5.3.1 轮盘的模态分析
        5.3.2 拉杆转子的模态分析
    5.4 拉杆转子的结构强度分析
    5.5 拉杆转子的瞬态动力学分析
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 本文结论
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]新型燃气轮机再热联合循环发电关键技术分析[J]. 何杰.  自动化应用. 2019(01)
[2]盘式拉杆转子非连续摩擦接触界面功能失效机理研究[J]. 何红,徐自力,王存俊,仲继泽.  西安交通大学学报. 2018(07)
[3]燃气蒸汽联合循环热电联产机组热经济性分析[J]. 何青,罗宁.  热力发电. 2018(05)
[4]粗糙度和预紧力对周向拉杆转子轴承系统临界转速的影响[J]. 张锁怀,李俊南,吕超颖,龚德利.  机械设计与研究. 2018(02)
[5]基于模糊神经网络的燃气轮机热力部件故障诊断研究[J]. 朱嵘嘉,丁超,范政矫.  电气自动化. 2017(01)
[6]分布式拉杆转子轴向预紧力的确定[J]. 张青雷,陈堰芳,程义悦.  热能动力工程. 2014(05)
[7]拉杆转子临界转速随拉紧力变化规律试验[J]. 何鹏,刘占生,黄飞淋,刘镇星.  振动.测试与诊断. 2014(04)
[8]重型燃气轮机转子结构及动力学特性研究综述[J]. 袁奇,高进,李浦,刘洋,丰镇平.  热力透平. 2013(04)
[9]燃气轮机拉杆转子畸变相似问题研究[J]. 殷杰,王艾伦,陈杰.  中国机械工程. 2013(22)
[10]9FA燃机发电机转子故障处理及分析[J]. 黄景云.  燃气轮机技术. 2012(02)

博士论文
[1]径向滑动轴承—拉杆转子系统非线性动力特性研究[D]. 黑棣.西安理工大学 2018
[2]燃气发电机组周向拉杆转子非线性动力学特性研究[D]. 胡亮.华北电力大学(北京) 2017

硕士论文
[1]径向滑动轴承—转子系统动力学行为分析[D]. 刘万万.西安理工大学 2018
[2]分布式拉杆转子动力学特性分析[D]. 何鹏.哈尔滨工业大学 2009



本文编号：3205305