隨我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的持續(xù)升級,核電所占的比重正逐步提升,我國目前已投入運(yùn)營及在建核電機(jī)組中,功率等級多在1000MW以上,機(jī)組低壓缸中超長葉片的應(yīng)用使得葉柵與軸間的振動耦合更加顯著,且由此引發(fā)的問題主要在系統(tǒng)受電氣擾動時(shí)出現(xiàn)。本文圍繞葉柵與軸間的振動耦合,針對將葉片與軸分離或等效為空心圓柱、多質(zhì)量-彈簧等,不能或難以反映二者振動耦合的問題,采用數(shù)值分析的方法,對葉柵-軸系統(tǒng)的模態(tài)特性及其隨葉柵柔性、轉(zhuǎn)速的變化,電氣故障扭矩、尾跡激勵下系統(tǒng)的振動響應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的研究。提出利用"利用轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)對稱性-評判葉柵相對柔性"對葉柵-軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化,建立考慮葉柵柔性、轉(zhuǎn)速、電氣故障扭矩、尾跡激勵的葉柵-軸系統(tǒng)動力學(xué)模型。基于等質(zhì)量及等轉(zhuǎn)動慣量原則,將相對柔性較小的葉柵等效為空心圓柱體,并利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)對稱性及C_N群理論,將對系統(tǒng)整體的分析約化至單個基本扇區(qū)以降低系統(tǒng)維度;采用三維實(shí)體單元對所取基本扇區(qū)進(jìn)行離散,并基于能量法推導(dǎo)所取基本扇區(qū)的運(yùn)動微分方程及其動力學(xué)特性的求解方法�？紤]葉柵柔性,研究葉柵-軸系統(tǒng)模態(tài)特性并探討葉柵相對柔性、轉(zhuǎn)速對系統(tǒng)模態(tài)特性的影響以及... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究背景和意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究背景和意義
    1.2 葉柵-軸系統(tǒng)模態(tài)特性的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于傳遞矩陣法的葉柵-軸系統(tǒng)模態(tài)特性研究
        1.2.2 基于動態(tài)子結(jié)構(gòu)法的葉柵-軸系統(tǒng)模態(tài)特性研究
        1.2.3 基于有限單元法的葉柵-軸系統(tǒng)模態(tài)特性研究
    1.3 典型電氣故障下葉柵-軸系統(tǒng)振動響應(yīng)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 典型電氣故障分類
        1.3.2 典型電氣故障下系統(tǒng)振動響應(yīng)的研究
    1.4 尾跡激勵下葉柵-軸系統(tǒng)振動響應(yīng)的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 機(jī)組內(nèi)蒸汽凝結(jié)流動的研究
        1.4.2 流固耦合界面數(shù)據(jù)傳遞方法的研究
        1.4.3 尾跡激勵下葉柵-軸系統(tǒng)振動響應(yīng)的研究
    1.5 現(xiàn)存問題及主要研究內(nèi)容
        1.5.1 現(xiàn)存問題
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
        1.5.3 創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 葉柵-軸系統(tǒng)動力學(xué)建模及求解
    2.1 葉柵-軸系統(tǒng)動力學(xué)建模
        2.1.1 葉柵-軸系統(tǒng)依各級葉柵相對柔性簡化
        2.1.2 基于C_N群理論的葉柵-軸系統(tǒng)降維
        2.1.3 葉柵-軸系統(tǒng)的有限元離散模型
        2.1.4 電氣故障扭矩和尾跡激振力等效模型
        2.1.5 葉柵-軸系統(tǒng)的運(yùn)動微分方程
    2.2 葉柵-軸系統(tǒng)動力學(xué)特性的求解方法
        2.2.1 系統(tǒng)模態(tài)特性的求解
        2.2.2 故障扭矩下瞬態(tài)響應(yīng)的求解
        2.2.3 尾跡激勵下諧響應(yīng)的求解
    2.3 本章小結(jié)
第3章 葉柵-軸系統(tǒng)模態(tài)特性及影響因素
    3.1 葉柵-軸系統(tǒng)的模態(tài)特性
        3.1.1 系統(tǒng)的固有頻率及振型
        3.1.2 葉柵與軸間振動耦合規(guī)律
    3.2 葉柵柔性對系統(tǒng)模態(tài)特性的影響
        3.2.1 葉柵柔性對系統(tǒng)固有頻率的影響
        3.2.2 葉柵振動級間耦合
    3.3 轉(zhuǎn)速對系統(tǒng)模態(tài)特性的影響
        3.3.1 轉(zhuǎn)速對系統(tǒng)各階模態(tài)的影響
        3.3.2 運(yùn)行工況下葉柵柔性對倍頻共振的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 典型電氣故障及尾跡激勵下葉柵-軸系統(tǒng)的振動響應(yīng)
    4.1 短路故障扭矩下系統(tǒng)的振動響應(yīng)
        4.1.1 兩相短路扭矩下系統(tǒng)的振動響應(yīng)
        4.1.2 三相短路短路扭矩下系統(tǒng)的振動響應(yīng)
    4.2 非同期并網(wǎng)故障扭矩下系統(tǒng)的振動響應(yīng)
        4.2.1 120°非同期并網(wǎng)扭矩下系統(tǒng)的振動響應(yīng)
        4.2.2 180°非同期并網(wǎng)扭矩下系統(tǒng)的振動響應(yīng)
        4.2.3 幾種典型故障對系統(tǒng)危害程度的對比
    4.3 尾跡激勵下系統(tǒng)的振動響應(yīng)
        4.3.1 基于平衡凝結(jié)模型的尾跡激振力
        4.3.2 尾跡激勵下系統(tǒng)振動響應(yīng)分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參與科研情況
致謝
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3242276