扭振故障下1000MW机组轴系-叶片耦合扭振模型及动态响应研究

根据受力分析,推导了扭振故障下轴系-叶片耦合扭振模型,并应用于某台1000MW机组的轴系-叶片扭振建模。利用数值仿真法,研究了电磁力矩扰动分别为轴系的前三阶次同步振荡、叶片一阶固有频率的0.5倍、叶片一阶固有频率以及叶片一阶固有频率与轴系第五阶固有频率相等时,低压末级叶根所在轮盘的实时角加速度、扭矩。研究结果表明:在上述激励作用下,与轴系的各轴颈相比而言,低压末级叶片等长叶片不是扭振危险部位。

汽轮机长叶片弯曲与轴系扭转耦合振动研究

为了研究汽轮机轴系扭转振动过程中长叶片弯振与轴扭振之间的耦合影响,参考某汽轮机轴系以及末级叶片的结构和材料数据,分别建立了3种有限元模型:叶-盘模型、简化轴系模型和带一级末级叶栅的叶-轴耦合模型,分析了这3种模型在静止和工作转速下的模态振动特征.结果表明:在叶-轴耦合模型中存在叶片模态、轴振模态和耦合模态3种不同的振动模态,这些模态体现了叶片弯振对轴系扭振的影响;受轴系扭振影响,叶-轴耦合模型中叶片的振动特性与叶-盘模型中相比存在一定的差别,但这种差别并不显著;从叶片安全角度考虑,设计时应同时考虑叶片静频和动频,并以叶片振动特性为基础,着重考虑叶-轴耦合时的振动特性,以避开工频波动可能带来的危害.

300MW汽轮机低压缸末级长叶片与轴系扭振的耦合振动

计算分析了３００ＭＷ汽轮机低压缸末级长叶片Ａ_０振型弯曲振动与轴系扭振耦合对叶片安全性的影响。末级长叶片与轴系扭振耦合将使该叶片振动的实际频率避开率低于计算值，当发生严重的两相短路故障时在叶片根部的最大动弯矩远远高出其额定值；如果电网频率偏离５０Ｈｚ，会对叶片安全性产生更为不利的影响。

机电耦合对轴系扭振动态特性的影响

应用机电耦合模型定义全模态型及扭振模态型;推导扭矩线性解,并根据扭矩解定义扭矩模态型及扭矩模态贡献因子。这些物理概念可直接分析轴系扭振动态,并获得更丰富的信息,这是以往定义的模态型无法做到的。此外,还分析自由振动模型和受迫轴系模型的理论基础和物理意义,并从机电耦合模型与自由振动模型的区别,解释固有扭振频率及模态型的计算值与测量值存在偏差的原因;应用解析解分析机电耦合模型与受迫振动模型的动态特性差别。

机电耦合轴系扭振动态仿真计算的一种新方法

提出了一种新的轴系扭振响应计算方法；根据补偿原理导出了一种快速求解电网络方程的方法；利用四阶Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法，实现了多机电力系统机电联合振荡的同步仿真计算．基于上述方法，开发了相应的机电耦合轴系扭振动态仿真程序ＭＥＤＰ。

舰艇桨-轴系-船体耦合振动测试实尺度试验台设计

为获得舰艇桨-轴系-基座-船体的振动传递规律,分析桨-轴系-船体耦合动力特性数值计算的合理性,考核轴系各项减振措施的减振效果,搭建了基于减振降噪设计且与实舰较吻合的桨-轴系-船体耦合振动测试的实尺度试验台。通过基座阻抗特性、轴系和船体振动响应、轴系模态等试验和各项减振措施测试,获得了耦合系统纵向振动频响传递函数、船体结构响应特性以及为修正耦合动力特性数值计算所需试验数据,考核了各项减振降噪措施。