《基于動力特性分析的混流式水輪機組結構振動處理方案優(yōu)化》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-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組結構振動處理方案優(yōu)化???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????陳國棟(福建省電力試驗研究院,福建福州350007)摘要?用結構有限元計算分析軟件AN???進行水電機組上機架和定子機座構架系統(tǒng)動力特性分析?確定上機架振動過大原因?激勵引起定子機座和上機架整體1階模態(tài)

2、共振?決定提高上機架和定子機座整體結構的1階固有頻率及整體結構剛度?為此?在動力特性分析的基礎上?對結構處理方案進行分析和優(yōu)化?按優(yōu)化方案實施?達到預期目標?關鍵詞?水電機組?動力特性?共振?有限元分析?????????????????????????????????????????????????????F???????????-??????????.????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.??????????????????????

3、??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????FEA?????.?????????????????????????????????????????????????.?????????H????-?????????,???????????????????????????????????????????????????????(FEA)+中圖分類號??????.?文獻標識碼??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組過速過程中出現(xiàn)劇烈振動的1??=(2)問題,用結構有限元計算分析軟件AN???分析發(fā)電2???機組的上機架和定子機座構架系統(tǒng)的動力特性,找?或??(3)??出了構架的固有頻率和振型,確定了上機架振動過式中???系統(tǒng)的振動頻率?大的原因是軸系轉動激勵引起上機架和定子機座整?1????系統(tǒng)的振動角頻率.體結構的1階模態(tài)共振.在此基礎上,以改變系統(tǒng)由式(2),(3)可以看出,振系的質量越大,彈簧剛度的途徑改變系統(tǒng)的1階固有頻率為目的,進行越弱(剛度系數(shù)小),固有頻率越低?反之,固有頻率結構處理方案

5、分析和優(yōu)化.越高.如果機械結構出現(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,需對結構進行改造,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)質量矩陣?化進行分析.???剛度矩陣.1自由度線性系統(tǒng)(彈簧-質量系統(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??機組主要參數(shù)結構周寧水電站裝有2臺混流式水輪發(fā)電機組,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)電機組?水輪機額定出力為127.6??,額定水頭為400.00?,額定轉速為4

7、28.60?/???,飛逸轉速為707?/????發(fā)電機額定容量為138.88?/125???/???機組采用懸式布置,設有上導軸承,下導軸承和水導軸承,推力軸承位于上導軸承上部?布置推力軸承和上導軸承的上機架落在定子機座上部,6個上機架支臂通過碟形彈簧支撐于混凝土機坑壁?圖2方案1的1階模態(tài)振型?改變機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)電機上機架和定子機座構架系統(tǒng)的?1?11.342??和12.156??,離優(yōu)化目標13??差距較動力特性,確定了振源?進一步研究的目標為提高大,且過大的碟簧彈性系數(shù)可能會對碟簧千斤頂?shù)?/p>

8、上機架和定