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汽轮机叶片的模态分析与寿命评估

王玥

  随着越来越多的大型汽轮机组的制造和投产,提供准确的叶片动(静)态特性参数,对于改进叶片设计、预防事故发生与评估叶片的可用寿命以实现安全运行有着十分重要的意义。模态分析是研究各种机械的动态特性,建立动力学模型,进行参数优化必不可少的一种实验分析技术.近年来在航空、航天领域里显示了巨大的作用,在汽轮机部件振动特性的研究中也取得了很好的效果。威布尔分布是用来研究疲劳失效寿命分布,使用非常广泛的连续分布之一,用其来描述叶片寿命分布在电厂实际运行中是可行的。借助威布尔对叶片特征参数评估,不但简便易行,而且快速直观,具有一定的可参考性。本论文以黄埔发电厂国产300MW汽轮机低压缸断裂叶片为研究对象,组建了叶片振动及动态信号采集试验系统,通过对该级叶片进行反复的测量、分析,结合叶片的断裂特性,最终分析得出了产生叶片断裂事故的原因,其对安全生产具有一定的指导作用;利用ANSYS程序对叶片的主要模态进行有限元计算,并将有限元计算的结果与模态测试的结果对比,发现两者在主要模态的自振频率与振型上符合良好,证明模态实验所得的结果是可信、可靠的。论文中还通过相应的试验证明,提出了影响叶片模态测试的5因素,并分析得出各因素对模态测试结果的影响规律。最后,本文运用了威布尔法对叶片的寿命进行评估,并对所得的结果进行了分析。……   
[关键词]:汽轮机叶片;叶片断裂;大型汽轮机组;模态分析;威布尔分布;叶片振动;振型;加速度传感器;叶片寿命;模态参数
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:浙江大学2004年
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