燃气轮机拉杆转子动力学与寿命分析

前言 第1章 绪论 1.1 燃气轮机发展现状和趋势 1.2 重型燃气轮机的结构型式和特点 1.2.1 周向拉杆转子的结构特点 1.2.2 中心拉杆转子的结构特点 1.2.3 焊接组合式转子的结构特点 1.3 燃气轮机转子动力学分析 1.4 燃气轮机转子动平衡和装配参数优化 1.5 燃气轮机转子应力分析和寿命评估 1.6 本书章节构成 思考题 参考文献 第2章 转子动力学基本理论 2.1 Jeffcott转子动力学特性 2.1.1 转子临界转速和不平衡响应 2.1.2 弯曲转子 2.1.3 内阻尼和外阻尼影响 2.2 转子动力学方程 2.2.1 无阻尼系统(MK系统) 2.2.2 比例阻尼系统(MCK系统) 2.2.3 一般阻尼系统(MCGKN系统) 2.3 转子动力学中的求解方法 2.3.1 直接法 2.3.2 模态叠加法 2.3.3 数值积分法 2.4 转子系统稳定性概述 2.4.1 油膜涡动与油膜振荡 2.4.2 热同步失稳 2.4.3 非对称转子 2.5 转子扭转振动 思考题 参考文献 第3章 燃气轮机拉杆转子的模化方法 3.1 拉杆转子模化 3.1.1 概述 3.1.2 截面突变处的刚度模化 3.1.3 拉杆转子平面接触界面的刚度模化 3.1.4 拉杆转子端面齿接触界面的刚度模化 3.2 基于灵敏度分析的拉杆转子模型修正 3.2.1 灵敏度分析和待修正参数的优选方法 3.2.2 参数修正方法 3.2.3 实例 3.3 拉杆转子预紧力设计 3.3.1 预紧力设计原则 3.3.2 平面接触界面的预紧力设计 3.3.3 端面齿接触界面的预紧力设计 思考题 参考文献 第4章 燃气轮机拉杆转子动力学分析 4.1 典型燃气-蒸汽联合循环机组的轴系动力学特性分析 4.1.1 M701F燃气-蒸汽联合循环机组的轴系动力学特性 4.1.2 V94.3A燃气-蒸汽联合循环机组的轴系动力学特性 4.1.3 GE9FA燃气-蒸汽联合循环机组的轴系动力学特性 4.2 拉杆转子接触界面的非线性响应分析 4.2.1 拉杆转子轮盘接触界面的非线性响应分析 4.2.2 拉杆转子的动力学特性分析 4.3 拉杆转子的故障识别 4.3.1 拉杆转子故障状态下的响应分析 4.3.2 转子初始激励和支承参数识别 4.3.3 实例 思考题 参考文献 第5章 燃气轮机拉杆转子装配参数优化和动平衡 5.1 转子平衡的基本概念 5.1.1 静平衡和动平衡 5.1.2 刚性转子和挠性转子 5.1.3 轮盘制造误差及其测量 5.1.4 拉杆转子的初始弯曲和不平衡 5.2 拉杆转子的平衡 5.2 一轮盘的平衡 5.2.2 转子的平衡 5.2.3 算例 5.3 拉杆转子装配参数优化 5.3.1 基于初始弯曲的拉杆转子装配参数优化 5.3.2 基于不平衡量的拉杆转子装配参数优化 5.3.3 综合考虑初始弯曲与不平衡量的拉杆转子装配参数优化 5.4 拉杆转子动平衡的规范和标准 5.4.1 ISO 7919—4：油膜轴承燃气轮机组 5.4.2 ISO 10816—4：油膜轴承燃气轮机组 5.4.3 燃气轮机转子高速动平衡标准 思考题 参考文献 第6章 燃气轮机拉杆转子应力分析和寿命评估 6.1 燃气轮机拉杆转子的边界条件和计算模型 6.1.1 拉杆转子热应力计算的理论基础 6.1.2 拉杆转子的有限元模型 6.1.3 拉杆转子的对流传热边界条件 6.2 燃气轮机拉杆转子的温度场分析 6.2.1 稳态运行温度场 6.2.2 冷态启动温度场 6.2.3 热态启动温度场 6.2.4 停机工况温度场 6.3 燃气轮机拉杆转子的应力分析和结构改进 6.3.1 拉杆转子稳态运行的应力分布 6.3.2 拉杆转子冷态启动工况的应力分布 6.3.3 拉杆转子热态启动工况的应力分布 6.3.4 拉杆转子停机工况的应力分布 6.3.5 拉杆转子的结构改进设计 6.4 燃气轮机拉杆转子低周疲劳寿命分析 6.4.1 低周疲劳寿命分析方法 6.4.2 不同工况下转子的低周疲劳寿命分析 思考题 参考文献