發(fā)布時(shí)間：2020-07-16 01:13

【摘要】：旋轉(zhuǎn)機(jī)械是國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)的心臟,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著至關(guān)重要的作用。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在運(yùn)行過(guò)程中受到高轉(zhuǎn)速、不平衡力和力矩、油膜振蕩、氣體喘振的多種工況的影響,會(huì)顯著地影響轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。而且,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸本身柔性大,在多種工況的影響下,會(huì)產(chǎn)生很大的動(dòng)態(tài)應(yīng)力,動(dòng)態(tài)應(yīng)力如果超過(guò)了屈服極限,那么轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)失效。如果設(shè)計(jì)不當(dāng)或工作失常,就會(huì)引起機(jī)毀人亡的重大事故。因此,研究如何合理的建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的安全容限和控制設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)安全的影響具有重要意義。 本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外有關(guān)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)可靠性研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,首先,對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行合理簡(jiǎn)化,建立了剛?cè)峄旌咸摂M樣機(jī)模型,利用有限元法對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力特性進(jìn)行了分析,得到轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的不平衡響應(yīng)和最大動(dòng)態(tài)應(yīng)力；然后針對(duì)以往結(jié)構(gòu)可靠度數(shù)值計(jì)算方法的不足,根據(jù)可靠的理論,引入了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論并結(jié)合轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)求解中的有限元法,將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)可靠性和可靠性靈敏度分析領(lǐng)域。充分利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性映射功能、任意函數(shù)逼近功能等特性,較好的解決了可靠性研究中的一些難題。最后,由于本文中基本隨機(jī)變量為混合變量,即基本隨機(jī)變量的單位互不相同,可靠性靈敏度無(wú)可比性,因此在可靠性靈敏度理論的基礎(chǔ)上對(duì)基本隨機(jī)變量進(jìn)行了無(wú)量綱化,得到可靠性對(duì)各個(gè)基本隨機(jī)變量的影響程度的排序,為產(chǎn)品在設(shè)計(jì)階段提供了理論參考,有著積極地現(xiàn)實(shí)意義和理論價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH113
【圖文】：

圖3.1壓縮機(jī)系統(tǒng)布置圖 F19.3.3LoeationofeomPressorsystem如圖3.2所示為壓縮機(jī)的某缸模型，壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)，利用本身的慣性，在A處將氣體吸入，利用連接軸帶動(dòng)葉輪做功，使氣體的壓力、溫度、速度提高，再流入擴(kuò)壓器5，使速度降低，壓力進(jìn)一步提高，從B口排出，然后進(jìn)入C口，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步提高壓力，最終氣體從D口排出。從圖中可以看出壓縮機(jī)本體可以分為轉(zhuǎn)子和定子兩大部分:轉(zhuǎn)動(dòng)部分由主軸2、葉輪9(本壓縮機(jī)共有6個(gè)葉輪，其中左側(cè)首級(jí)輪為半開(kāi)式葉輪

本課題中主要考慮軸的柔性對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響，葉輪不作為考察重點(diǎn)，在保證質(zhì)心位置和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不變的情況下，將葉輪利用當(dāng)量直徑轉(zhuǎn)化為圓盤(pán)。根據(jù)上述原則對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行合理簡(jiǎn)化后，如圖3.4所示，共將系統(tǒng)轉(zhuǎn)軸簡(jiǎn)化為306個(gè)軸段，8個(gè)基礎(chǔ)支撐，17個(gè)葉輪盤(pán)。其中，中壓缸5個(gè)葉輪盤(pán)，分別為:T4，TS，UZL

東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第3章轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及軟件介紹在Pro/E中，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)化建模，得到的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的三維實(shí)體整機(jī)模型如圖3.5所示，然后將系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸保存為*.xt格式，如圖3.6所示，為下一步建立轉(zhuǎn)軸的有限元模型做準(zhǔn)備。圖3.5百萬(wàn)噸乙烯大型轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的三維整機(jī)模型 Fig.3.5Thethree一 dimensionalwholemodeloflargemegatonethylenerotorsystem圖3.6轉(zhuǎn)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)軸的三維模型 Fig.3.6Thethree一 dimensionalmodeloflargerotorsystem’ 5axis3.4基于NASTRAN的柔性體有限元模型的建立及模態(tài)分析本課題采用MSC公司的PATRAN閃ASTRAN有限元軟件，將三維的系統(tǒng)軸模

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2757282