隨著汽輪機(jī)單機(jī)功率的增大,末級葉輪的直徑顯著增大,末級葉片的長度大幅度增加,從而導(dǎo)致汽輪機(jī)末級葉輪槽處受到的離心力也越來越大,汽流在葉片上產(chǎn)生的彎矩大幅度增加,加上末級葉輪處于濕蒸汽區(qū),運(yùn)行環(huán)境極其惡劣,在多種交變載荷的共同作用下,這些區(qū)域極易產(chǎn)生疲勞裂紋,甚至有斷裂的危險(xiǎn)。因此,末級輪盤-葉片結(jié)構(gòu)的安全是電廠安全、穩(wěn)定生產(chǎn)的前提之一。在汽輪機(jī)末級輪盤-葉片結(jié)構(gòu)接觸狀態(tài)分析和疲勞裂紋擴(kuò)展分析方法中,三維有限元計(jì)算方法可以克服其它方法存在的不足。因此,需要探索汽輪機(jī)組輪盤葉片結(jié)構(gòu)的三維幾何建模與有限元計(jì)算方法,為輪盤-葉片結(jié)構(gòu)的可靠性設(shè)計(jì)和在役機(jī)組的缺陷診斷提供指導(dǎo)。本文針對國產(chǎn)600MW汽輪機(jī)輪盤-葉片結(jié)構(gòu),建立其實(shí)際尺寸的三維模型,并采用有限元方法對汽輪機(jī)末級輪盤-葉片結(jié)構(gòu)接觸狀態(tài)進(jìn)行分析,對汽輪機(jī)末級輪盤-葉片結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞裂紋擴(kuò)展分析。首先,根據(jù)動力學(xué)原理簡化汽輪機(jī)葉片結(jié)構(gòu),提出了一種汽輪機(jī)葉片簡化建模方法。并采用SolidWorks軟件建立了 600MW汽輪機(jī)末級輪盤-葉片結(jié)構(gòu)模型,其組成部分包括葉身、拉金、圍帶和輪盤。然后,用有限元軟件ANSYSWorkbench分析了該型機(jī)組...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 國內(nèi)研究進(jìn)展
        1.2.2 國外研究進(jìn)展
    1.3 研究目的及意義
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究意義
    1.4 本文研究內(nèi)容與思路
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 研究工作思路
第二章 有限元基本理論和計(jì)算方法
    2.1 有限元分析理論簡介
        2.1.1 彈塑性有限元分析理論簡介
        2.1.2 擴(kuò)展有限元分析理論簡介
    2.2 接觸問題的描述模型及其在ANSYSWorkbench中的實(shí)現(xiàn)
        2.2.1 接觸問題的描述模型
        2.2.2 接觸問題在ANSYSWorkbench中的實(shí)現(xiàn)策略
    2.3 裂紋擴(kuò)展的描述模型及其計(jì)算方法
        2.3.1 裂紋擴(kuò)展的描述模型
        2.3.2 裂紋擴(kuò)展的計(jì)算方法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 低壓轉(zhuǎn)子末級輪盤-葉片結(jié)構(gòu)三維實(shí)體建模
    3.1 大型汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特性分析
    3.2 低壓轉(zhuǎn)子末級葉片的三維實(shí)體建模
        3.2.1 長扭葉片的繪制方法
        3.2.2 拉金圍帶等部件的處理
    3.3 低壓轉(zhuǎn)子末級輪盤的三維實(shí)體建模
    3.4 本章小結(jié)
第四章 末級輪盤-葉片結(jié)構(gòu)接觸狀態(tài)有限元分析
    4.1 有限元模型的前處理
        4.1.1 模型簡化
        4.1.2 網(wǎng)格劃分
        4.1.3 載荷與邊界條件處理
    4.2 輪盤-葉片結(jié)構(gòu)接觸狀態(tài)應(yīng)力與轉(zhuǎn)速的定量關(guān)系分析
    4.3 輪盤-葉片結(jié)構(gòu)接觸狀態(tài)應(yīng)力與負(fù)荷的定量關(guān)系分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 末級輪盤-葉片結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴(kuò)展分析
    5.1 輪盤-葉片結(jié)構(gòu)全局應(yīng)力分析
        5.1.1 材料屬性
        5.1.2 網(wǎng)格劃分
        5.1.3 載荷與邊界條件處理
        5.1.4 結(jié)果分析
    5.2 局部應(yīng)力子模型裂紋擴(kuò)展分析
        5.2.1 分析前處理
        5.2.2 結(jié)果與分析
    5.3 疲勞裂紋擴(kuò)展分析
        5.3.1 分析前處理
        5.3.2 結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    1. 研究成果
    2. 創(chuàng)新點(diǎn)
    3. 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄



本文編號：3778714