中国电机工程学报
中國電機工程學報
중국전궤공정학보
ZHONGGUO DIANJI GONGCHENG XUEBAO
2006年
23期
88-94
,共7页
王璋奇%段巍%徐飞%彭震中
王璋奇%段巍%徐飛%彭震中
왕장기%단외%서비%팽진중
随机有限元%叶片%应变能原理%局部平均法%应力分析
隨機有限元%葉片%應變能原理%跼部平均法%應力分析
수궤유한원%협편%응변능원리%국부평균법%응력분석
在实际运行中,影响汽轮机叶片强度的随机性因素很多,为了实现叶片高可靠性设计的要求,必须考虑随机因素的影响.确定性有限元方法虽可达到较高的计算精度,但是没有考虑到参数的随机性,因此将随机分析方法与确定性有限元相结合,形成随机有限元,进而对其进行可靠性分析具有重要的研究和应用价值.以汽轮机末级扭叶片为研究对象,考虑了弹性模量、蒸气作用力、转速的随机性,建立了旋转变截面扭梁模型;运用应变能原理推导了包含轴向变形、弯曲变形和剪切变形共同作用下的单元刚度矩阵和载荷列阵;应用局部平均法离散弹性模量随机场;编制了二阶摄动随机有限元程序,分别计算了弹性模量、蒸汽作用力、转速随机时叶片应力的统计特性;通过与Monte Carlo数值模拟法进行对比,验证了该文方法的正确性.
在實際運行中,影響汽輪機葉片彊度的隨機性因素很多,為瞭實現葉片高可靠性設計的要求,必鬚攷慮隨機因素的影響.確定性有限元方法雖可達到較高的計算精度,但是沒有攷慮到參數的隨機性,因此將隨機分析方法與確定性有限元相結閤,形成隨機有限元,進而對其進行可靠性分析具有重要的研究和應用價值.以汽輪機末級扭葉片為研究對象,攷慮瞭彈性模量、蒸氣作用力、轉速的隨機性,建立瞭鏇轉變截麵扭樑模型;運用應變能原理推導瞭包含軸嚮變形、彎麯變形和剪切變形共同作用下的單元剛度矩陣和載荷列陣;應用跼部平均法離散彈性模量隨機場;編製瞭二階攝動隨機有限元程序,分彆計算瞭彈性模量、蒸汽作用力、轉速隨機時葉片應力的統計特性;通過與Monte Carlo數值模擬法進行對比,驗證瞭該文方法的正確性.
재실제운행중,영향기륜궤협편강도적수궤성인소흔다,위료실현협편고가고성설계적요구,필수고필수궤인소적영향.학정성유한원방법수가체도교고적계산정도,단시몰유고필도삼수적수궤성,인차장수궤분석방법여학정성유한원상결합,형성수궤유한원,진이대기진행가고성분석구유중요적연구화응용개치.이기륜궤말급뉴협편위연구대상,고필료탄성모량、증기작용력、전속적수궤성,건립료선전변절면뉴량모형;운용응변능원리추도료포함축향변형、만곡변형화전절변형공동작용하적단원강도구진화재하렬진;응용국부평균법리산탄성모량수궤장;편제료이계섭동수궤유한원정서,분별계산료탄성모량、증기작용력、전속수궤시협편응력적통계특성;통과여Monte Carlo수치모의법진행대비,험증료해문방법적정학성.
