一种考虑温度作用的拉杆转子动力学特性的分析方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑温度作用的燃气轮机拉杆转子动力学特性的分析方法，结合实际金属材料参数随温度的变化规律，给出了实际温度作用下的拉杆转子动力学特性的分析方法。具体计算流程为：(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)根据材料的弹性模量随温度的变化规律，拟合出弹性模量

【技术实现步骤摘要】
一种考虑温度作用的拉杆转子动力学特性的分析方法


[0001]本专利技术属于燃气轮机拉杆转子动力学建模
，涉及一种燃气轮机拉杆转子动力学特性的分析方法，尤其是涉及一种考虑温度作用的燃气轮机拉杆转子动力学特性的分析方法。

技术介绍

[0002]拉杆转子因强度好、刚度大、轮盘材料选择灵活等优点，在航空发动机及重型燃气轮机中获得了广泛的应用。与整体转子不同，拉杆转子在结构上不是一个连续的整体，采用整体转子建模方法得到的结果与试验结果有较大差异。因此需建立拉杆转子接触界面的力学模型，在分析动力学特性时考虑接触界面的连接刚度，以得到拉杆转子的动力学建模方法。现阶段针对拉杆转子动力学特性的研究，主要集中在接触界面弯曲的分析，具体地，针对常温条件下，拉杆转子动力学方面的研究。而拉杆转子长期工作在复杂的温度条件中，其径向、周向、轴向均存在较大的温差，且在燃气轮机变工况、起停车等情况下，温度将随时间发生较大的变化，其动力学特性影响更为严重。
[0003]针对目前工程实践中存在的空白，本专利提出了一种可以考虑温度作用的拉杆转子动力学特性计算方法。可以分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑温度作用的燃气轮机拉杆转子动力学特性的分析方法，所述拉杆转子包括拉杆转子轮盘和周向均匀分布的单根拉杆，其特征在于，所述分析方法在实施时至少包括如下步骤：SS1.依照拉杆转子的材料，拟合金属材料弹性模量E与温度T的函数关系形式为E＝E0(aT2+bT+c)，其中，E0为基准温度T0条件下的弹性模量，a、b、c为温度拟合系数，由拟合后的关系式得到。SS2.结合材料力学，分析拉杆与轮盘由温度T1升至T2过程中的预紧力变化值，并得到温度修订后的预紧力F1，T1为初始温度，T2为加载后温度，F1为轮盘预紧力，F1的计算式为.其中，k
a
、k
b
分别为拉杆刚度、中间级轮盘刚度，a1、a2分别为拉杆、轮盘材料的线膨胀系数，F0为不考虑温度作用时的预紧力，T1为初始温度，T2为加载后温度，l为拉杆长度。SS3.将温度修订后的预紧力F1，计算轮盘接触界面之间的反作用力矩M，轮盘间接触界面的反力矩M的计算式为.M＝n
·
F1·
L，其中，F1为轮盘预紧力，n为轮盘级数，L为单级轮盘的宽度。SS4.根据温度修订后的预紧力F1，以及步骤SS3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F1和接触界面反力矩M共同作用所产生的转角θ，其中，θ＝X/R，R为轮盘最大半径，X为轮盘最大变形量，X＝(M
‑
F1·
R)/EI，其中E为弹性模量，I为转动惯量，对于圆柱体，I＝mr2/2。SS5.根据步骤SS3所得到的轮盘间接触界面的反力矩M，以及步骤SS4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳琦，莫古云，冯引利，郭宝亭，
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：