大型水轮机顶盖动态特性数值模拟与试验研究

• 作者: 万元 夏代雄 李崇仕 谭文胜
• 来源期刊: 水电能源科学
• 学科: 工学
• 关键词: 水轮机 顶盖 固有频率 振动 数值模拟 模态试验
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 机电与控制工程
• 页码范围: 175-178
• 页数: 4页
• 分类号: TK737
• 语种: 中文

摘要

顶盖作为大型水轮机的主要承载部件,在实际运行过程中经常出现振动超标问题,严重威胁整个机组的安全运行.为此,从结构的动态特性出发,基于有限元法,建立了顶盖的高精度动力学仿真模型,采用Block Lanczo法求解得到前6阶固有频率,同步开展模态测试,可发现有限元计算结果与测试结果非常吻合,相同振型的固有频率最大误差仅为5.2％.接着开展工况振动测试,测得了顶盖工作时的径向和轴向最大振幅和振动频率,将此作为输入条件,基于动力学模型进行动力学响应分析,得到了振动状态下顶盖的结构应力.在此基础上,进一步进行谐响应分析,得到激励频率对结构应力的影响规律.结果 表明,顶盖径向振动的危害远大于轴向振动,径向振动引起的振动应力为108 MPa,而轴向振动最大工况振动应力仅为36.7 MPa;振动应力随激励频率的变化出现宽幅波动,在81Hz附近,顶盖应力均存在明显应力尖峰值.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	万元		31	43	3.0	5.0
2	谭文胜		9	19	3.0	4.0
3	李崇仕		2	0	0.0	0.0
4	夏代雄		2	1	1.0	1.0