理论教育 汽轮机轴系有限元材料模型与边界条件优化

汽轮机轴系有限元材料模型与边界条件优化

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:1)材料属性轴系本体高中压缸缸内材料的杨氏模量E=1.99×1011Pa,泊松比σ=0.299,密度ρ=7.87×103kg/m3。表6-10转子轴系各部件材料参数续表注:高中压转子材料参考《火力发电厂金属材料手册》,P535。值得说明的是,在《火力发电厂金属材料手册》中很难找到发电机转子的详细材料参数,因此按照研究所提供的数据进行材料设定:发电机转子密度为7850 kg/m3,弹性模量在110 ℃时为211 GPa。

汽轮机轴系有限元材料模型与边界条件优化

1)材料属性

轴系本体高中压缸缸内材料的杨氏模量E=1.99×1011Pa,泊松比σ=0.299,密度ρ=7.87×103kg/m3。低压缸缸内材料的杨氏模量E=1.96×1011Pa,泊松比σ=0.3,密度ρ=7.75×103kg/m3。附加质量的密度按上节数据表中数据取值,杨氏模量统一取2.1×1010Pa,泊松比σ=0.3。联轴器材料的杨氏模量为2.11×1011Pa,泊松比σ=0.33,密度ρ=7.83×103kg/m3。材料参数参见表6-10。

表6-10 转子轴系各部件材料参数

续表(www.daowen.com)

注:高中压转子材料参考《火力发电厂金属材料手册》,P535。
低压转子材料参考《火力发电厂金属材料手册》,P572。
联轴器材料参考《火力发电厂金属材料手册》,P617。
发电机转子材料参考《火力发电厂金属材料手册》,P629。
值得说明的是,在《火力发电厂金属材料手册》中很难找到发电机转子的详细材料参数,因此按照研究所提供的数据进行材料设定:发电机转子密度为7850 kg/m3弹性模量在110 ℃时为211 GPa。

2)边界条件

计算各轴段及轴系模态时,固定一端轴心的轴向位移;弹簧外端固定,内端和轴心上的节点连接。

计算各轴段及轴系静挠度时,给各单元施加垂直于轴心的重力,并将弹簧外端固定,内端连接在轴的外表面,固定除重力方向以外的两个方向。各弹簧的刚度统一取2.94×109N/m。

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