《基于動力特性分析的混流式水輪機(jī)組結(jié)構(gòu)振動處理方案優(yōu)化》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、第??卷第?期????????-??0?????年?月????????????????????-???????基于動力特性分析的混流式水輪機(jī)組結(jié)構(gòu)振動處理方案優(yōu)化???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????陳國棟(福建省電力試驗研究院,福建福州350007)摘要?用結(jié)構(gòu)有限元計算分析軟件AN???進(jìn)行水電機(jī)組上機(jī)架和定子機(jī)座構(gòu)架系統(tǒng)動力特性分析?確定上機(jī)架振動過大原因?激勵引起定子機(jī)座和上機(jī)架整體1階模態(tài)

2、共振?決定提高上機(jī)架和定子機(jī)座整體結(jié)構(gòu)的1階固有頻率及整體結(jié)構(gòu)剛度?為此?在動力特性分析的基礎(chǔ)上?對結(jié)構(gòu)處理方案進(jìn)行分析和優(yōu)化?按優(yōu)化方案實施?達(dá)到預(yù)期目標(biāo)?關(guān)鍵詞?水電機(jī)組?動力特性?共振?有限元分析?????????????????????????????????????????????????????F???????????-??????????.????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.??????????????????????

3、??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????FEA?????.?????????????????????????????????????????????????.?????????H????-?????????,???????????????????????????????????????????????????????(FEA)+中圖分類號??????.?文獻(xiàn)標(biāo)識碼??文章編號?????-??0?????????-??0

4、?-??經(jīng)過簡單推算,可以得出該系統(tǒng)的自由振動固引言有頻率針對周寧水電機(jī)組過速過程中出現(xiàn)劇烈振動的1??=(2)問題,用結(jié)構(gòu)有限元計算分析軟件AN???分析發(fā)電2???機(jī)組的上機(jī)架和定子機(jī)座構(gòu)架系統(tǒng)的動力特性,找?或??(3)??出了構(gòu)架的固有頻率和振型,確定了上機(jī)架振動過式中???系統(tǒng)的振動頻率?大的原因是軸系轉(zhuǎn)動激勵引起上機(jī)架和定子機(jī)座整?1????系統(tǒng)的振動角頻率.體結(jié)構(gòu)的1階模態(tài)共振.在此基礎(chǔ)上,以改變系統(tǒng)由式(2),(3)可以看出,振系的質(zhì)量越大,彈簧剛度的途徑改變系統(tǒng)的1階固有頻率為目的,進(jìn)行越弱(剛度系數(shù)小),固有頻率越低?反之,固有頻率結(jié)構(gòu)處理方案

5、分析和優(yōu)化.越高.如果機(jī)械結(jié)構(gòu)出現(xiàn)系統(tǒng)固有頻率與外界激擾頻對于一個多自由度系統(tǒng),其自由振動方程一般率接近的情形,為避免共振,需對結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,即可表示為變更系統(tǒng)的物理參數(shù),使系統(tǒng)固有頻率適當(dāng)脫離該????=0(4)激擾頻率.為此,要對系統(tǒng)固有頻率隨系統(tǒng)參數(shù)的變式中???系統(tǒng)質(zhì)量矩陣?化進(jìn)行分析.???剛度矩陣.1自由度線性系統(tǒng)(彈簧-質(zhì)量系統(tǒng))的自由振經(jīng)過繁瑣的矩陣變換等推算,可以得出該系統(tǒng)動的運(yùn)動方程為的自由振動固有頻率隨系統(tǒng)物理參數(shù)?,?,?和??+??=0(?)1??0,?1,?,??的變化率式中???物體質(zhì)量????彈簧剛度系數(shù).???=-1??2,?=1

6、,2,?,?(5)?????2?-4-???1-12?-??????02????-1?-1(?-?)2,??1,2,?,?-1(6)???+?,???2?????-1?-1?2??????2由式(5),(6)可以看出,多自由度系統(tǒng)仍保持1自由度系統(tǒng)的特性?增大質(zhì)量將降低系統(tǒng)的固有頻率,而增大剛度則會提高系統(tǒng)的固有頻率?實際上這圖1方案1模型?2?是多自由度振系固有的特性??機(jī)組主要參數(shù)結(jié)構(gòu)周寧水電站裝有2臺混流式水輪發(fā)電機(jī)組,最大水頭437.2?,是目前國內(nèi)利用水頭最高的大型混流式水輪發(fā)電機(jī)組?水輪機(jī)額定出力為127.6??,額定水頭為400.00?,額定轉(zhuǎn)速為4

7、28.60?/???,飛逸轉(zhuǎn)速為707?/????發(fā)電機(jī)額定容量為138.88?/125???/???機(jī)組采用懸式布置,設(shè)有上導(dǎo)軸承,下導(dǎo)軸承和水導(dǎo)軸承,推力軸承位于上導(dǎo)軸承上部?布置推力軸承和上導(dǎo)軸承的上機(jī)架落在定子機(jī)座上部,6個上機(jī)架支臂通過碟形彈簧支撐于混凝土機(jī)坑壁?圖2方案1的1階模態(tài)振型?改變機(jī)架固有頻率的方案分析倍和2倍時,其1階固有頻率分別為10.726??,通過分析發(fā)電機(jī)上機(jī)架和定子機(jī)座構(gòu)架系統(tǒng)的?1?11.342??和12.156??,離優(yōu)化目標(biāo)13??差距較動力特性,確定了振源?進(jìn)一步研究的目標(biāo)為提高大,且過大的碟簧彈性系數(shù)可能會對碟簧千斤頂?shù)?/p>

8、上機(jī)架和定