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向心透平叶轮振动频率的有限元分析

上海理工大学学报 2004年第2期26卷 117-120页

作者：骆天舒戴韧上海理工大学动力工程学院上海200093

应用ANSYS有限元软件对一个小型燃气轮机向心涡轮的叶轮固有频率进行了数值分析 .基于有限元方法建立了叶轮的振动方程 ,对方程中非线性的初应力刚度矩阵与离心刚度矩阵采用了线性简化 ,应用Block -Lanzos法求解振动方程的特征值 .结果... 详细信息

应用ANSYS有限元软件对一个小型燃气轮机向心涡轮的叶轮固有频率进行了数值分析 .基于有限元方法建立了叶轮的振动方程 ,对方程中非线性的初应力刚度矩阵与离心刚度矩阵采用了线性简化 ,应用Block -Lanzos法求解振动方程的特征值 .结果表明 ,当叶轮转速上升时 ,旋转柔化效应使叶轮的低阶振动频率 ,尤其是第 1阶弯振频率不断下降 ,到某个转速时出现“零频”现象 ,原高阶静频依次成为低阶频率 ;第 1阶振型发生变化 ,但是基频大小基本没有变化 ;整体式叶轮主要振动形式是叶轮的弯扭振动 .

关键词：叶轮强度振动

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高维动力系统在转子稳定性分析中的应用

浙江大学学报（工学版） 2007年第6期41卷 959-962页

作者：骆天舒王双连郭乙木浙江大学力学系浙江杭州310027

研究了高维周期性变系数动力系统在转子稳定性分析中的应用,针对转子在有限元离散后产生的周期性高维动力系统,提出了一种新的稳定性分析方法.利用Floquet-Lyapunov理论,通过求解Floquet乘子矩阵对数的方法,将周期性高维动力系统转换成... 详细信息

研究了高维周期性变系数动力系统在转子稳定性分析中的应用,针对转子在有限元离散后产生的周期性高维动力系统,提出了一种新的稳定性分析方法.利用Floquet-Lyapunov理论,通过求解Floquet乘子矩阵对数的方法,将周期性高维动力系统转换成等效的常系数动力系统.通过求解该等效系统的Lyapunov方程,判定原系统的稳定性.该方法避开了求解Floquet乘子矩阵全部特征值或最大特征值的难点,可用于分析实际工程中多转盘高速转子的稳定性.

关键词：转子稳定性非线性振动 Lyapunov方程

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向心透平叶轮振动强度的有限元分析

向心透平叶轮振动强度的有限元分析

作者：骆天舒上海理工大学

学位级别：硕士

向心透平叶轮是微型燃气轮机的核心部件之一。叶轮振动强度直接影响整台机组的寿命和运行品质。透平的运行实践表明，叶轮损坏多数是由于叶轮的振动疲劳引起的。深入研究向心透平叶轮振动强度问题是非常重要的。本文首先应用线弹性有... 详细信息

向心透平叶轮是微型燃气轮机的核心部件之一。叶轮振动强度直接影响整台机组的寿命和运行品质。透平的运行实践表明，叶轮损坏多数是由于叶轮的振动疲劳引起的。深入研究向心透平叶轮振动强度问题是非常重要的。本文首先应用线弹性有限元方法，分析了叶轮在离心力、螺栓拉紧力、温度场作用下静应力。从计算结果中可以看出：这几种载荷分别产生的应力都没有超过许可应力;热应力、拉紧应力的分布较离心应力集中，对叶轮刚度影响不大。运用大变形、小应变的几何非线性理论模型，分析叶轮在离心力作用下产生的静应力与应变，结果发现叶轮位移场和线性分析的结果差别很小，因此，叶轮轴的动力学问题可以视为小变形、小应变的非线性问题，叶轮在旋转时微幅振动的平衡位置可以由线弹性分析确定。将该叶轮轴简化为旋转梁，得到简化的动力学方程。向心燃气透平叶轮轴的简化的动力学方程与其它类型的旋转体(叶片，盘)的动力学方程进行对比，在叶轮轴的动力学方程中只有离心刚度矩阵，而无初应力刚度矩阵，其他旋转体的动力学方程则二者兼有。因此随着转速的升高，叶轮轴的一阶弯振频率必然下降，直至出现零频。基于旋转柔体动力学方程，建立了有限元形式的向心燃气透平叶轮轴的动力学方程。基于非线性分析结果，忽略动力学方程中的初位移刚度矩阵，作模态分析，得到向心燃气透平叶轮轴在旋转时的振动特性。叶轮轴的主要振动形式为叶轮轴的弯扭振动，十一阶以后的振动形式为对称叶片的弯扭振动。随着转速的升高，在某一个转速前，各阶频率有不同程度下降，尤其是一阶弯振频率，过了这个转速一阶弯振频率有个突然的阶越。这个结果是和基于旋转梁振动理论的叶轮简化动力学方程相符的。这个结论对于设计高速悬臂叶轮轴有一定的指导意义。本文研究了叶轮材料特性和叶轮内热应力对向心燃气透平叶轮轴振动特性的影响。考虑了叶轮内弹性常数随温度场分布的不均匀性，并且将热应力作为初应力处理。结果表明，对于本文所分析的叶轮轴，叶轮轴温度场对于叶轮轴的振动特性影响不明显。本文分析了叶轮对于周期性气流冲击力的响应，获得该叶轮的动应力分布云图。结果表明动应力没有超过许可应力，应力分布是符合模态分析结果的。

关键词：向心透平叶轮振动谐响应热应力

基于弹塑性理论的低压级组动叶叶根承载能力研究

同方学位论文库评论

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工业汽轮机 2013年第3期 8-12页

作者：骆天舒杭州工业透平研究院

本文为了提高低压级组动叶叶根承载能力，基于弹塑性理论，考虑了材料非线性应力应变关系，用非线性有限元方法定量分析了某级动叶叶根在离心力作用下的应力分布。我们发现在叶根和叶根槽的圆角应力集中区域已经进入强化阶段或者塑性变... 详细信息

本文为了提高低压级组动叶叶根承载能力，基于弹塑性理论，考虑了材料非线性应力应变关系，用非线性有限元方法定量分析了某级动叶叶根在离心力作用下的应力分布。我们发现在叶根和叶根槽的圆角应力集中区域已经进入强化阶段或者塑性变形区域，但是尚未到发生破坏的强度极限。这种定量结果可以很好地解释原三系列汽轮机叶片应力为什么可以超出屈服极限，并作为设计新型叶片的参照指标。因此基于弹塑性理论的有限元方法可以作为叶片设计的一种重要的辅助工具。

关键词：塑性叶根屈服极限有限元非线性

引进技术工业汽轮机设计准则查询及数据维护系统的设计与实现

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工业汽轮机 2000年第3期 14-16页

作者：骆天舒杭州工业汽轮机研究所

本文阐述了引进技术工业汽轮机中表格型规划数据库的设计。

关键词：引进技术工业汽轮机设计准则数据维护系统

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整体式向心叶轮模态的有限元分析

工业汽轮机 2005年第3期 8-13页

作者：骆天舒戴韧杭州汽轮机股份有限公司上海理工大学动力工程学院

应用ANSYS有限元软件对一个小型燃气轮机向心涡轮的叶轮模态进行了数值分析。建立了有限元形式叶轮的动力学方程，对方程中非线性的初应力刚度矩阵与离心刚度矩阵采用了线性化简化，应用block-lanzos法求解动力学方程的特征值问题，得... 详细信息

应用ANSYS有限元软件对一个小型燃气轮机向心涡轮的叶轮模态进行了数值分析。建立了有限元形式叶轮的动力学方程，对方程中非线性的初应力刚度矩阵与离心刚度矩阵采用了线性化简化，应用block-lanzos法求解动力学方程的特征值问题，得到了该叶轮的前25阶模态。此外还基于旋转梁的动力学方程，建立叶轮的简化的动力学方程以说明叶轮基本的振动特性。这些特性在数值分析结果中得到了验证。结果表明：由于旋转柔化效应，当叶轮转速上升时，在某一个转速前，各阶频率有不同程度下降，尤其是一阶弯振频率，过了这个转速一阶弯振频率有个突然的阶越。整体式叶轮振动形式主要是叶轮的弯扭振动。

关键词： ANSYS有限元软件燃气轮机向心涡轮叶轮模态动力学方程强度

基于弹塑性理论的低压级组动叶叶根承载能力研究

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基于弹塑性理论的低压级组动叶叶根承载能力研究

中国动力工程学会透平专业委员会2013年学术研讨会

作者：骆天舒杭州汽轮机股份有限公司工业透平研究院

本文为了提高低压级组动叶叶根承载能力,基于弹塑性理论,考虑了材料非线性应力应变关系,用非线性有限元方法定量分析了某级动叶叶根在离心力作用下的应力分布。我们发现在叶根和叶根槽的原角应力集中区域已经进入强化阶段或者塑性变形区... 详细信息

本文为了提高低压级组动叶叶根承载能力,基于弹塑性理论,考虑了材料非线性应力应变关系,用非线性有限元方法定量分析了某级动叶叶根在离心力作用下的应力分布。我们发现在叶根和叶根槽的原角应力集中区域已经进入强化阶段或者塑性变形区域,但是尚未到发生破坏的强度极限。这种定量结果可以很好地解释汽轮机叶片应力为什么可以超出屈服极限,并作为设计新型叶片的参照指标。因此基于弹塑性理论的有限元方法可以作为叶片设计的一种重要的辅助工具。

关键词：塑性叶根屈服极限有限元非线性

来源： cnki会议 cnki会议评论

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叶片中弧线的一种混合算法研究

机电工程 2018年第7期35卷 717-720页

作者：方志阳骆天舒徐少杰方寅杭州汽轮机股份有限公司浙江杭州310022

针对求解透平叶片二维截面型线中弧线时,很难得到叶片前缘及尾缘的内切圆问题,研究了采用不同算法求解二维型线内切圆的过程。提出了采取一种混合方法求解二维型线内切圆的方法:在进气边和出气边采取标准的最优化方法拟合出内切圆,在中... 详细信息

针对求解透平叶片二维截面型线中弧线时,很难得到叶片前缘及尾缘的内切圆问题,研究了采用不同算法求解二维型线内切圆的过程。提出了采取一种混合方法求解二维型线内切圆的方法:在进气边和出气边采取标准的最优化方法拟合出内切圆,在中部采取传统方法求内切圆;将该混合方法编成程序,对某NACA65系列叶型及某型燃气轮机叶片进行了试算验证。研究结果表明:采用该算法计算所得之NACA65叶型中弧线及厚度分布规律与原始数据差别甚微;采用该方法计算实际产品叶型时在叶片前缘及尾缘收敛性良好,很容易得到前缘和尾缘的内切圆,在叶片中部与传统方法无异。

关键词：中弧线透平叶型最优化

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偶合机构叶片参数化实体建模

工业汽轮机 1998年第3期 11-13页

作者：李泗泉骆天舒杭州工业汽轮机研究所

采用三维实体建模软件ＰＲＯ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ，建立偶合结构叶片实体模型。

关键词：偶合结构叶片参数建模汽轮机