汽輪機旋轉葉片剛柔耦合系統(tǒng)的動力學問題研究.pdf

1、本文研究了旋轉葉片剛柔耦合系統(tǒng)的動力學問題，系統(tǒng)的動力學模型為彈性體葉片固結在剛性圓盤上，并在水平面內作大范圍運動。 汽輪機旋轉葉片的剛柔耦合問題，表現(xiàn)在中心剛體大范圍運動和葉片小變形之間的強烈耦合，本文在對其分析過程中，以拉格朗日方程為主線，考慮了在結構動力學中，對無大范圍運動彈性體的動力學性質影響較小而被忽略的耦合變形量，而這些項在系統(tǒng)動力學方程中將與中心剛體運動相耦合，會對系統(tǒng)的動力學特性產生巨大影響，如果忽略往往會導致一

2、些錯誤的結論。在本文中，合理描述了旋轉葉片系統(tǒng)的變形運動，同時考慮葉片形狀對其變形運動的影響，結合哈密頓原理，分別推導等截面葉片和變截面葉片系統(tǒng)的動力學方程，采用有限元法對無限維連續(xù)系統(tǒng)的運動偏微分方程進行離散化，得到適合計算機編程實現(xiàn)的有限維動力學方程，運用紐馬克積分法對方程進行求解。并通過MATLAB語言對旋轉葉片端部位移響應進行數(shù)值仿真，模擬不同工況下等截面葉片和變截面葉片系統(tǒng)的變形運動。并運用有限元軟件ANSYS，對等截面葉片與