质量矩阵对水轮机组固有振动模态计算结果的影响

• 作者: 廖翠林 王福军
• 来源期刊: 水力发电学报
• 学科: 工学
• 关键词: 水力机械 混流式水轮机 水轮机 质量矩阵 固有频率 固有振型
• 年，卷（期）: 2008,（5）
• 页码范围: 153-157
• 页数: 5页
• 分类号: TK730.2
• 语种: 中文

摘要

针对如何采用有限元法选用适当的单元质量矩阵模式对大型水轮机过流部件进行高精度、高效率和低成本的模态分析问题,本文详细介绍了一致质量矩阵和集中质量矩阵,并以三峡混流式水轮机组为例,数值模拟水轮机转轮、导叶和叶片的前若干阶固有模态,对两种矩阵所得结果进行了比较分析.结果表明,两种质量矩阵模式对低阶固有模态(前30阶)影响不大,固有频率计算值相对误差不超过2%,对应阶数的固有振型相似,而对高阶固有模态(30～100阶)影响显著,固有频率计算值相对误差达到4.25%,且固有振型不同质量矩阵模式对水轮机转轮、叶片和导叶固有模态的影响随着模态阶数增加而变大,集中质量矩阵计算效率较一致质量矩阵高.从计算精度、效率和成本综合考虑,建议低阶固有模态分析采用集中质量矩阵,高阶固有模态分析采用一致质量矩阵.该研究为水轮机过流部件的动力设计和数值计算提供科学依据,也为水轮机过流部件进一步的动力学分析奠定了基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王福军	中国农业大学水利与土木工程学院	104	2413	25.0	46.0
2	廖翠林	中国农业大学水利与土木工程学院	2	10	2.0	2.0