一种燃气轮机拉杆转子接触界面弯曲刚度的计算方法技术

技术编号:25085204 阅读:49 留言:0更新日期:2020-07-31 23:28
本发明专利技术公开了一种燃气轮机拉杆转子接触界面弯曲刚度的计算方法,其具体步骤如下:(1)测量拉杆转子的材料参数,包括弹性模量、接触面宽度、拉杆截面积、长度、转动惯量等;(2)根据拉杆转子预紧力,求得拉杆转子接触界面弯矩与转角;(3)依照本发明专利技术的方法,分别求得拉杆预紧力产生的弯曲刚度与拉杆转子轮盘的接触刚度;(4)依照预紧力大小,对拉杆转子轮盘的接触刚度进行修正;(5)将修正后的轮盘的接触刚度与预紧力产生的弯曲刚度叠加,即可得拉杆转子接触界面弯曲刚度。本发明专利技术对拉杆转子弯曲刚度进行了分析,对拉杆转子动力学建模奠定了基础,经有限元仿真验证,本发明专利技术方法较为精准,有较高的工程应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种燃气轮机拉杆转子接触界面弯曲刚度的计算方法
本专利技术属于燃气轮机拉杆转子动力学建模
,尤其是涉及一种燃气轮机拉杆转子接触界面弯曲刚度的计算方法。
技术介绍
拉杆转子是燃气轮机的核心部件,广泛应用于航空发动机及重型燃气轮机中。不同于连续型转子,拉杆转子在结构上不是一个连续的整体,采用针对连续转子的建模方法分析拉杆转子得到的结果与实验结果有较大差异。造成这种较大差异的主要原因是燃气轮机拉杆转子存在较多接触界面,现有采用整体建模的计算方式忽略了这一重要特征。因此,建立拉杆转子接触界面的力学模型,并分析预紧力对接触界面弯曲刚度的影响,对燃气轮机拉杆转子的动力学建模有着重大意义。现阶段针对燃气轮机拉杆转子弯曲刚度的计算方法,主要基于接触力学中的G-W模型,计算过程中需要接触界面粗糙表面微凸体的概率分布函数。这一分布函数通常难以获得,且该分布函数会随着预紧力的变化而发生变化。因此,采用该方法分析弯曲刚度,准确度不高。有学者曾通过研究刚度矩阵,提出拉杆转子接触界面弯曲刚度的修正方法,该修正方法需要拉杆转子在实际工作中的最大位移挠度,而工程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气轮机拉杆转子接触界面弯曲刚度的计算方法,所述拉杆转子包括拉杆转子轮盘和多个周向分布的单根拉杆,其特征在于,所述计算方法包括如下步骤:/nSS1.根据拉杆转子轮盘所承受的预紧力T

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机拉杆转子接触界面弯曲刚度的计算方法,所述拉杆转子包括拉杆转子轮盘和多个周向分布的单根拉杆,其特征在于,所述计算方法包括如下步骤:
SS1.根据拉杆转子轮盘所承受的预紧力T1,计算轮盘间接触界面的反力矩M;
SS2.根据拉杆转子轮盘所承受的预紧力T,以及步骤SS1所得到的轮盘间接触界面的反力矩M,计算拉杆转子轮盘由预紧力和接触界面反力矩共同作用所产生的转角θ;
SS3.根据步骤SS1所得到的轮盘间接触界面的反力矩M,以及步骤SS2所得到的拉杆转子轮盘由预紧力和接触界面反力矩共同作用所产生的转角θ,计算拉杆转子轮盘的接触刚度Kra;
SS4.根据拉杆转子所采用的材料,获得其弹性模量E,并分别获得拉杆的截面积A、拉杆的长度L及拉杆的转动惯量I;
SS5.根据步骤SS4所得到的各材料参数,计算拉杆转子在不承受预紧力的情况下,单根拉杆的拉伸刚度Krb1、单根拉杆的弯曲刚度Krb2;
SS6.根据拉杆所承受的预紧力T,以及拉杆圆心到转子轴线的半径rp,分别对步骤SS5所得到的单根拉杆的拉伸刚度Krb1、单根拉杆的弯曲刚度Krb2进行修正,得到修正后的单根拉杆的拉伸刚度K′rb1、单根拉杆的弯曲刚度K′rb2;
SS7.根据步骤SS6所得到的修正后的单根拉杆的拉伸刚度K′rb1、单根拉杆的弯曲刚度K′rb2,以及拉杆的个数N,计算拉杆在承受预紧力时整圈拉杆的弯曲刚度Krb;
SS8.根据步骤SS3所得到的拉杆转子轮盘的接触刚度Kra,以及步骤SS7所得到的拉杆在承受预紧力时整圈拉杆的弯曲刚度Kr...

【专利技术属性】
技术研发人员:李佳琦张帆冯引利郭宝亭高金海蒋文婷孙涛莫古云
申请(专利权)人:中国科学院工程热物理研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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