【摘 要】
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燃气轮机制造技术已成为衡量一个国家科技水平、国防实力和综合国力的重要标志之一。但由于其技术含量较高,整体零部件较多,且零部件工作环境恶劣,寿命较短,因而对产品质量要
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燃气轮机制造技术已成为衡量一个国家科技水平、国防实力和综合国力的重要标志之一。但由于其技术含量较高,整体零部件较多,且零部件工作环境恶劣,寿命较短,因而对产品质量要求较高。本研究主要针对燃气轮机支承座的动力学参数的相关理论分析进行软件平台的研发,实现了频率-振幅关系的曲线绘制、最佳支承座特性参数的优化计算,以及匹配特性的云图绘制。另外在现有的燃气轮机周期性对称支承座设计以及APDL代码的开发中,即支承座特征参数的提取方法、各个尺寸参数之间的关系表示、支承座参数化具体实现各种不同尺寸的有限元模型支承座的基础上,增加了支承板的角度处理以及轴承力的分析过程,并使用C++开发独立软件平台,外部操作有限元分析软件ANSYS批处理模式,完整实现了建模、边界条件加载与分析的过程。结合支承座在实际工作中出现的工作状况,本文从以下几个方面进行了研究:1)在过去的基础上,对支承座支承板部分的定位尺寸和模型尺寸进行了分析,增加了支承座尺寸特征参数:支承板的角度,并与各个尺寸参数之间建立几何关系,用于APDL的开发;2)利用ANSYS提供的APDL语言完整实现了支承座模型建立、边界条件加载与分析的参数化过程,可以得到各种不同尺寸和不同结构的支承座模型与轴承力的静力学分析结果;3)研究轴承-转子动力学中转子振幅计算与支承优化,使用C++完整实现其数学过程并且能够绘制相关曲线与云图,并且详细介绍了算法过程;4)对软件平台各个模块进行了清晰的设计,使得其层次分明。本论文的结果为燃气轮机的研究提供了辅助设计的方法,以开发软件平台的方式提供了设计的捷径。论文中所用到的参数化方法,同样适合于对其它模型进行参数化研究,动力学参数的优化方法为开发性能更好的燃气轮机打下了基础。
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