本发明专利技术公开了一种用于燃气轮机拉杆式转子扭振模态的计算验证方法，(1)建立拉杆转子接触段的传递矩阵方程，然后在该方程中引入接触段抗扭刚度修正系数；(2)计算上述方程中拉杆转子接触段抗扭刚度修正系数；(3)利用上述拉杆转子接触段的传递矩阵方程和接触段抗扭刚度修正系数值，通过传递矩阵法计算转子的模态频率和模态振型，计算中考虑了转子接触段接触效应；(4)通过扭振模态实验测试实验拉杆转子在不同预紧力下的扭振模态频率，并与上述计算结果比较。本发明专利技术对拉杆式转子的扭振模态的计算能有效地考虑接触效应的影响，可以更为准确地计算拉杆式转子的扭振模态频率，这为合理地设计该类型转子的扭转振动特性提供了可靠依据。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种转子扭振模态的计算验证方法，特别是轮盘间接触面为平面的燃气轮机拉杆式转子扭振模态的计算验证方法。
技术介绍
燃气轮机拉杆转子结构复杂，使相应的力学模型不够准确，是转子动力学性能计算误差的主要来源。拉杆式转子轮盘间的接触效应对接触段的抗扭刚度有削弱的作用，而目前工程上一般忽略接触效应对转子接触段抗扭刚度的影响，这将降低转子系统的扭振模态频率计算的准确性，从而可能使设计的转子在运行时没有足够的的扭振避开率而有产生共振的危险。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种轮盘间接触面为平面的燃气轮机拉杆式转子扭振模态的计算验证方法。为达到以上目的，本专利技术是采用如下技术方案予以实现的一种，其特征在于，包括下述步骤1)建立拉杆转子接触段的传递矩阵方程对于接触段长度为Ls，极惯量矩为Ip，直径转动惯量为I的拉杆式转子，接触段一端的角位移和扭矩分别为Oi* Ti,另一端为Φ +1和Ti+1，考虑接触效应对转子接触段抗扭刚度的影响，其传递矩阵方程为权利要求1. 一种，其特征在于，包括下述步骤1)建立拉杆转子接触段的传递矩阵方程对于接触段长度为Ls，极惯量矩为Ip，直径转动惯量为I的拉杆式转子，接触段一端的角位移和扭矩分别为Oi* Ti,另一端为Φ +1和Ti+1，考虑接触效应对转子接触段抗扭刚度的影响，其传递矩阵方程为全文摘要本专利技术公开了一种，(1)建立拉杆转子接触段的传递矩阵方程，然后在该方程中引入接触段抗扭刚度修正系数；(2)计算上述方程中拉杆转子接触段抗扭刚度修正系数；(3)利用上述拉杆转子接触段的传递矩阵方程和接触段抗扭刚度修正系数值，通过传递矩阵法计算转子的模态频率和模态振型，计算中考虑了转子接触段接触效应；(4)通过扭振模态实验测试实验拉杆转子在不同预紧力下的扭振模态频率，并与上述计算结果比较。本专利技术对拉杆式转子的扭振模态的计算能有效地考虑接触效应的影响，可以更为准确地计算拉杆式转子的扭振模态频率，这为合理地设计该类型转子的扭转振动特性提供了可靠依据。文档编号G06F17/50GK102222123SQ201110062849公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日专利技术者李浦, 袁奇, 高进 申请人:西安交通大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于燃气轮机拉杆式转子扭振模态的计算验证方法，其特征在于，包括下述步骤：１）建立拉杆转子接触段的传递矩阵方程对于接触段长度为Ｌｓ，极惯量矩为Ｉｐ，直径转动惯量为Ｉ的拉杆式转子，接触段一端的角位移和扭矩分别为Φｉ和Ｔｉ，另一端为Φｉ＋１和Ｔｉ＋１，考虑接触效应对转子接触段抗扭刚度的影响，其传递矩阵方程为：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｆｅｎｃｅｄｏｐｅｎ＝＇｛＇ｃｌｏｓｅ＝＇｝＇）?（ｍｔａｂｌｅ）?（ｍｔｒ）?（ｍｔｄ）?（ｍｉ）＆Ｐｈｉ；（／ｍｉ）?（／ｍｔｄ）?（／ｍｔｒ）?（ｍｔｒ）?（ｍｔｄ）?（ｍｉ）Ｔ（／ｍｉ）?（／ｍｔｄ）?（／ｍｔｒ）?（／ｍｔａｂｌｅ）?（／ｍｆｅｎｃｅｄ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｆｅｎｃｅｄｏｐｅｎ＝＇［＇ｃｌｏｓｅ＝＇］＇）?（ｍｔａｂｌｅ）?（ｍｔｒ）?（ｍｔｄ）?（ｍｉ）ｃｏｓ（／ｍｉ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｉ）＆ｏｍｅｇａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｑｒｔ）在各预紧力下的扭振模态频率，然后与步骤３）计算得到的拉杆转子在各对应预紧力下的扭振模态频率对比，分析计算和实验的结果随预紧力的变化规律是否一致，则可验证接触段抗扭刚度修正系数的计算方法是否准确。扭振模态参数利用上述步骤１）～２）得到的接触段传递矩阵方程和接触段抗扭刚度修正系数η，采用传递矩阵法计算得到实验拉杆转子在各预紧力下的扭振模态参数，即模态频率和模态振型；４）对接触段抗扭刚度修正系数η进行实验验证通过扭振模态实验测得拉杆转子）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｎ）１９（／ｍｎ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）式（１９）中：μ为接触面最大静摩擦系数，ＭＴ为接触段所受扭矩，ρ为接触面半径；３）计算拉杆转子在各预紧力下的）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｎ）３（／ｍｎ）?（／ｍｆｒａｃ）?（／ｍｓｕｐ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｉ）ｄＡ（／ｍｉ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）＆ｍｕ；（／ｍｉ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｉ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｐ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｐ（／ｍｉ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｆｒａｃ（／ｍｓｕｐ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｍ（／ｍｉ）?（ｍｉ）Ｔ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｒｈｏ；（／ｍｉｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆Ｉｎｔｅｇｒａｌ；（／ｍｏ）?（ｍｕｎｄｅｒ）?（ｍｏ）＆Ｉｎｔｅｇｒａｌ；（／ｍｏ）?（ｍｉ）Ａ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｉ）＆ｒｈｏ；（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?ｒｈｏ；（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｐ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｉ）＆ｘｉ；（／ｍｉ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｎ）３（／ｍｎ）?（／ｍｆｒａｃ）?（／ｍｓｕｐ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｉ）ｄＡ（／ｍｉ）?（ｍ（ｍｉ）Ｔ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆Ｉｎｔｅｇｒａｌ；（／ｍｏ）?（ｍｕｎｄｅｒ）?（ｍｏ）＆Ｉｎｔｅｇｒａｌ；（／ｍｏ）?（ｍｉ）Ａ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｉ）＆σｍ为微凸体高度分布标准差，ｖ０为接触层材料泊松比，其中ｍ为接触面微凸体总数，Ａ为接触面积，Ｅ为当量弹性模量，Ｒｓ为接触面的微凸体平均曲率半径，式（１８）中，ＩＴ由下式表示：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｉ（／ｍｉ）?ｏ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｎ）１８（／ｍｎ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）式（１８）中：ＧＴ为接触层等效剪切模量，Ｐ０为接触面名义压力，）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｖ（／ｍｉ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｉ（／ｍｉ）?（ｍｉ）Ｔ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｏ）－（／ｍｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｖ（／ｍｉ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｎ...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：袁奇，高进，李浦，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87
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