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多频激励下干摩擦阻尼叶片的共振响应

专 业: 一般力学与力学基础
关键词: 汽轮机 阻尼叶片 多频激励 共振 弯扭耦合
分类号: O321  TK263.3
形 态: 共 82 页 约 53,710 个字 约 2.569 M内容
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内容摘要


叶片事故的统计分析表明,叶片损坏大多数是由于叶片振动产生的动应力过大所致。

为了降低叶片的振动应力,汽轮机厂家越来越多地采用带有阻尼围带或凸肩的叶片结构,即阻尼叶片。

阻尼叶片通过围带或凸肩间的相互干摩擦来消耗叶片能量,起到减振的作用。

该文对干摩擦阻尼叶片多谐波激振响应进行分析研究,主要工作分为以下几个方面:

第一部分:

叶片阻尼机理和激振力的介绍分析介绍分析了各种阻尼产生的机理,以及相应的模型,特别是对界面摩擦阻尼的机理及其数学模型进行了较为详细的探讨。

对摩擦面间正压力变化时摩擦力进行分析。

激振力研究是阻尼叶片动力特性研究的一个重要组成部分。

在激振力的各阶谐波分量中,影响叶片安全运行的激振力仅是接近叶片自振频率的分量,该文考虑第一阶、第二阶和第Z阶谐波分量对叶片动力特性的影响。

第二部分:

叶片单自由度和两自由度模型分析首先,建立叶片单自由度模型,利用平均法求解叶片的运动方程,研究一阶和二阶主共振情况下幅频响应曲线,分析各个主要系统参数对频响曲线的影响规律。

然后,考虑弯曲和扭转耦合情况下的叶片模型,建立两自由度的叶片运动方程,应用谐波平衡法得出运动方程的周期解,分析一、二阶主共振情况下系统参数对频响曲线的影响,并与数值解进行比较验证解析解的准确性。

最后对全文进行总结。

该文研究得出,增加叶片的界面摩擦阻尼是一种非常有效的叶片减振方法。

由于界面干摩擦的介入,使得阻尼叶片具有非线性的动力特性。

与线性动力系统不同,阻尼叶片的频率不再是它的固有特性,其频率受外界激振力的影响。

该文对阻尼器接触端正压力、汽流激振力、摩擦界面的剪切刚度、摩擦系数等参数对叶片动力特性的影响进行了理论、计算和设计应用的研究……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1课题背景及意义
1.2国内外阻尼叶片的研究现状
1.3 本文的工作内容和安排
第二章 叶片阻尼机理及激振力分析
2.1概述
2.2材料阻尼及其数学表达
2.3气动阻尼
2.4冲击阻尼
2.5界面摩擦阻尼
2.6激振力分析
2.7小结
第三章 单自由度模型分析
3.1概述
3.2阻尼叶片模型分析
3.3平均法解方程
3.4第一阶谐波的主共振(Ω1≈1)
3.5第二阶谐波的主共振(Ω2≈1)
3.6结论
第四章 弯扭耦合模型分析
4.1前言
4.2弯扭模型的建立
4.3考虑一阶谐波Ω1=1(其中有ωnl=ωn2)
4.4考虑二阶谐波Ω2=1
4.5结论
第五章 全文总结
参考文献
附录

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中图分类: > O321 > 数理科学和化学 > 力学 > 振动理论 > 线性振动
其他分类: > TK263.3 > 工业技术 > 能源与动力工程 > 蒸汽动力工程 > 蒸汽轮机(蒸汽透平、汽轮机) > 构造

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