綜合接觸效應的盤式拉桿轉子軸向振動與扭轉振動動力學特性研究.pdf

1、隨著燃氣輪機發(fā)電機組容量的擴大，轉速的提升，轉子系統(tǒng)的工作性能越來越取決于其動力學特性，因此，對燃氣輪機盤式拉桿轉子動力學特性的研究非常有必要。本文在國家重點基礎研究發(fā)展計劃（973計劃）項目“大型動力裝備制造基礎研究”的支持下，針對大型燃氣輪機盤式拉桿轉子的動力學特性進行了相關研究，運用鍵合圖法首次建立了盤式拉桿轉子的軸向振動與扭轉振動動力學模型，揭示了拉桿轉子與連續(xù)轉子本質上的區(qū)別。 本文首先針對盤式拉桿轉子非連續(xù)性的結構特

2、點，在充分考慮了各輪盤間的接觸效應后，對拉桿轉子作了相應的力學假設，應用鍵合圖法首次建立了盤式拉桿轉子軸向振動與扭轉振動的動力學鍵合圖模型。然后，本文針對盤式拉桿轉子各輪盤間的接觸效應，以Hertz理論和GW模型為基礎，采用隨機分布模型描述了輪盤粗糙表面的幾何性狀，對粗糙表面的接觸剛度和當量扭轉剛度進行相關分析與研究，給出了反映輪盤間接觸效應的接觸剛度與當量扭轉剛度的計算公式，并對輪盤間接觸剛度與當量扭轉剛度的影響因素作了相關分析。分析

3、表明，接觸剛度和當量扭轉剛度與預緊力的大小和粗糙表面的加工精度有關，它們是隨著預緊力的增大和表面加工精度的提高而增大。最后，為了驗證所建模型的正確有效性，并比較拉桿轉子與連續(xù)轉子的區(qū)別，本文對一實驗拉桿轉子的振動特性進行了理論計算與實驗研究，并將其理論計算結果、實驗測試結果與一連續(xù)整體轉子的理論計算結果進行了對比。對比結果表明，本文所建模型是正確有效的，且盤式拉桿轉子較連續(xù)整體轉子有著較大的差別，其固有頻率遠小于連續(xù)轉子的固有頻率，但隨