本文關(guān)鍵詞：軸流壓縮機(jī)葉片動(dòng)力特性數(shù)值仿真及試驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：軸流壓縮機(jī)在石油化工、冶金等工業(yè)部門占有越來越重要的地位,對(duì)軸流壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)也提出了更新更高的要求。葉片作為軸流壓縮機(jī)的核心部件其安全可靠性就顯得尤為重要。葉片的固有頻率校核是設(shè)計(jì)過程中不可或缺的一個(gè)步驟,這就要求固有頻率的識(shí)別方法要有極高的準(zhǔn)確性。 本文基于硝酸四合一機(jī)組中軸流壓縮機(jī)的第1、2級(jí)葉片組開展論述,通過兩種方法對(duì)葉片固有頻率進(jìn)行識(shí)別,分別是有限元仿真技術(shù)和動(dòng)力特性試驗(yàn)測試技術(shù)。通過兩種方法的結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證了固有頻率識(shí)別的準(zhǔn)確性。 在有限元仿真技術(shù)中首先介紹了通過SolidWorks軟件對(duì)軸流葉片的進(jìn)行三維實(shí)體造型過程,特別對(duì)三維扭曲結(jié)構(gòu)的葉身模型建立進(jìn)行了詳細(xì)介紹,其次說明了通過三維實(shí)體模型轉(zhuǎn)換為有限元模型的過程。在建立了精確的三維有限元模型的基礎(chǔ)上,采用ANSYS軟件模態(tài)分析模塊,使用Block Lanczos方法對(duì)葉片進(jìn)行動(dòng)力特性分析,提取出了前10階固有頻率值及模態(tài)振型,從模態(tài)振型得出,1階振型均為1次彎曲,2階振型為1次耦合,3階振型為1次扭轉(zhuǎn),4階振型為2次彎曲,5階振型為3次彎曲,6階振型到10階振型依次為2次耦合至6次耦合。 在動(dòng)力特性試驗(yàn)測試技術(shù)部分,首先對(duì)動(dòng)力特性試驗(yàn)臺(tái)及測試所用的硬件設(shè)備及軟件進(jìn)行了簡要介紹,其次詳細(xì)闡述了葉片動(dòng)力特性試驗(yàn)測試的過程,最后將各測點(diǎn)的頻響函數(shù)結(jié)果文件導(dǎo)入到模態(tài)分析軟件中,通過峰值拾取法及激勵(lì)點(diǎn)處振型歸一,得出了葉片前10階固有頻率的實(shí)測值及相應(yīng)的振型,隨后對(duì)仿真及試驗(yàn)得到的固有頻率及振型進(jìn)行對(duì)比,對(duì)比結(jié)果良好。
【關(guān)鍵詞】：軸流壓縮機(jī) 葉片 有限元仿真 動(dòng)力特性試驗(yàn) 模態(tài)參數(shù)識(shí)別
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH453
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 軸流壓縮機(jī)發(fā)展概要8-9
• 1.2 課題的意義及研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 課題的研究對(duì)象及內(nèi)容10-11
• 1.4 本文的主要工作11-13
• 2 相關(guān)理論介紹13-29
• 2.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)13-17
• 2.1.1 多自由度系統(tǒng)的固有頻率和主振型13-14
• 2.1.2 Block Lanczos法14-17
• 2.2 工程試驗(yàn)分析的相關(guān)理論17-24
• 2.2.1 頻響函數(shù)17-20
• 2.2.2 快速傅里葉變換20-24
• 2.3 葉片頻率測量方法介紹24
• 2.4 模態(tài)試驗(yàn)分析方法介紹24-28
• 2.4.1 試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的基本步驟24-25
• 2.4.2 建立測試系統(tǒng)25-26
• 2.4.3 測量被測系統(tǒng)的響應(yīng)數(shù)據(jù)26-27
• 2.4.4 進(jìn)行模態(tài)參數(shù)估計(jì)27
• 2.4.5 模態(tài)模型驗(yàn)證27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 3 軸流葉片的有限元?jiǎng)恿μ匦苑治?/span>29-40
• 3.1 軸流葉片的幾何模型及有限元模型建立29-33
• 3.1.1 幾何模型建立29-33
• 3.1.2 有限元模型建立33
• 3.2 軸流葉片的動(dòng)力特性分析結(jié)果33-35
• 3.2.1 材料屬性輸入及邊界條件34-35
• 3.2.2 求解及后處理35
• 3.3 葉片的模態(tài)分析結(jié)果匯總35-39
• 3.3.1 1級(jí)葉片模態(tài)振型36-37
• 3.3.2 2級(jí)葉片模態(tài)振型37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 4 軸流葉片的動(dòng)力特性試驗(yàn)測試40-75
• 4.1 軸流葉片動(dòng)力特性試驗(yàn)臺(tái)概述40-42
• 4.1.1 動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)室介紹40-41
• 4.1.2 軸流葉片測試用工裝介紹41-42
• 4.2 軸流葉片試驗(yàn)設(shè)備及分析軟件介紹42-43
• 4.3 軸流葉片動(dòng)力特性試驗(yàn)流程43-54
• 4.3.1 測點(diǎn)規(guī)劃46-47
• 4.3.2 裝夾測頻工裝及葉片47-49
• 4.3.3 安裝加速度傳感器并連接測試系統(tǒng)49
• 4.3.4 DHDAS信號(hào)測試分析系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置49-51
• 4.3.5 采集激勵(lì)力數(shù)據(jù)和響應(yīng)數(shù)據(jù)51-52
• 4.3.6 軸流葉片模態(tài)參數(shù)識(shí)別52-54
• 4.4 軸流葉片模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果54-73
• 4.4.1 1級(jí)葉片模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果55-64
• 4.4.2 2級(jí)葉片模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果64-73
• 4.5 理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果對(duì)比73-74
• 4.6 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-77
• 參考文獻(xiàn)77-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況79-80
• 致謝80-81

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：497293