葉片靜頻及應力分布測量

對轉(zhuǎn)子葉片先進行了振動試驗，分別測定了葉片前十階模態(tài)的頻率及振型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當激起同樣的葉尖振幅時，有幾種振型所需的激振力小，對這些振型重點測量。Δt太小，會使x（nΔt）的數(shù)目劇增，增加了數(shù)據(jù)處理的工作量，并要求計算機的容量要大。 由于受到引電器通道數(shù)的限制，需要盡量減少實測時葉片上的應變片數(shù)目，因此，在振動臺上進行的應力分布試驗確定臺架實測時應變片的具體粘貼位置及方向，只在大主應力點上粘貼應變片。

葉片振動

腐蝕系數(shù)，KZ為表面系數(shù)，Kd為尺寸系數(shù)，這些是對耐振強度的修正系數(shù);K3為有效應力集中系數(shù)，K.為通道系數(shù)，K。為流場不均勻系數(shù)，K，為成組形響系數(shù)，這些是對蒸汽彎應力的修正系數(shù)。100200即0月傭日閱日加700翻〕200100。節(jié)雜振動而難以分開，按其各種振型固有振動頻率從低到離依次排列稱為一階、二階、三階、……振型。對整圈連接葉片組也與葉輪振動一樣，存在一系列不同節(jié)徑數(shù)m的振型，全周共有Zm只葉片不參與振動，其余葉片在節(jié)徑兩側(cè)振動，相位相反。葉片振動特性是汽輪機葉片在設計和運行過程中最為關心的問題之一。其頻譜和振型比其他型式葉片組的復雜。葉片和葉片組的振型很多，在設計時不必對所有的振型加以校核。實踐經(jīng)驗證明，只有A。、B。、zA。、A、型是危險的，一般情況下，都必須調(diào)開共振，只有當葉片的蒸汽彎應力較小時才允許在共振下運行。靜級率和動頗率分別指葉片在靜止和運行狀態(tài)時的固有振動頻率。

在總結(jié)前人對葉片固有特性和振動響應分析方法的基礎上,采用解析法和有限元方法相結(jié)合,準確預估和分析葉片固有特性,采用CFD應用軟件FLUENT對葉片進行三維流場的模擬,在此基礎上對葉片進行振動響應分析。本文的主要研究內(nèi)容大致可以歸為以下幾個方面：(1)研究葉片振動的解析計算方法,在葉片扭向角不大的情況下,通過建立一些假設將葉片視為變截面梁,利用經(jīng)典的梁彎曲和梁扭轉(zhuǎn)理論計算葉片的振型和自振頻率。(2)采用ANSYS有限元軟件,對葉片進行固有模態(tài)分析和帶有預應力情況下的模態(tài)分析,并對兩種情況下的結(jié)果進行了對比,其中考慮了轉(zhuǎn)速不同時的離心力對葉片固有特性的影響,并繪制Campbell圖。、A、型是最危險的，一般情況下，都必須調(diào)開共振，只有當葉片的蒸汽彎應力較小時才允許在共振下運行。(3)采用FLUENT對葉片作流場分析,分析了葉片流場速度、壓力等沿葉片徑向分布情況,并研究了不同轉(zhuǎn)速對葉片流場速度、壓力的影響。(4)基于葉片流場分析的結(jié)果,應用ANSYS軟件,對考慮S1、S2氣動加載和集中載荷加載三種情況下的葉片振動響應進行了計算和分析。本文對葉片固有特性和振動響應分析方法研究實現(xiàn)了葉片振動解析法和考慮S1、S2氣動加載、集中載荷加載振動響應的計算,對葉片的初期設計有重要的意義。