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阻尼结构长扭叶片接触刚度与振动频率研究

作者：隋永枫,郑飞逸,蓝吉兵，等. 日期：2022-11-22/span> 浏览：541 查看PDF文档

阻尼结构长扭叶片接触刚度与振动频率研究*

隋永枫1,3,郑飞逸1,3,蓝吉兵3,傅建中1,2*,魏佳明3

(1.浙江大学工程师学院,浙江杭州 310027;2.浙江大学机械工程学院,

浙江杭州 310027;3.杭州汽轮机股份有限公司,浙江杭州 310022)

摘要:长扭叶片是工业汽轮机的核心零部件,在进行长扭叶片设计时,由于阻尼结构长扭叶片的接触刚度和振动频率无法得到准确的预测,提出了一种带刚度修正系数的长扭叶片接触刚度计算方法。首先,基于赫兹接触与GW模型,给出了长扭叶片接触刚度的计算公式,分析了主要参数对其接触刚度的影响,确定了刚度修正系数的求解方法;然后,进行了叶片频率试验,获得了叶片共振转速试验值;利用ANSYS软件对叶片进行了静态结构分析,获得了其接触面的法向压力;使用Matrix27单元模拟接触刚度,进行了叶片频率分析,并确定了刚度修正系数;最后,进行了叶片节径振动分析,获得了叶片1阶共振转速。研究结果表明:基于该方法获得的叶片1阶共振转速计算值与试验值的误差＜5%;在考虑了围带厚度对计算精度的影响后,围带减薄7mm,叶片1阶共振转速计算值与试验值的误差＜1%;该结果证明,此方法能够准确预测阻尼结构长扭叶片的振动频率,其精度满足要求,具有良好的工程应用价值。

关键词:汽轮机;围带厚度;叶片频率试验;接触刚度计算方法;刚度修正系数;静态结构分析

中图分类号:TH123;TK263.3文献标识码:A文章编号:1001-4551(2022)09-1278-08

隋永枫,郑飞逸,蓝吉兵，等. 阻尼结构长扭叶片接触刚度与振动频率研究[J].机电工程，2022,39（9）：1278-1285.

SUI Yong-feng, ZHENG Fei-yi, LAN Ji-bing,et al.Contact stiffness and vibration frequency of long twisted blade with damping structure[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering,2022,39（9）：1278-1285.