TRT葉片拉金結(jié)構(gòu)設(shè)計及力學(xué)特性分析.pdf

1、高爐煤氣余壓發(fā)電透平(即TRT)是將煉鋼高爐爐頂廢氣的能量回收，并轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)電裝置。葉片是能量轉(zhuǎn)化的核心部件，在工作中經(jīng)常由于共振而導(dǎo)致葉片疲勞破壞。葉片采用拉金結(jié)構(gòu)是減小葉片工作過程中的振動的有效手段。本文對TRT葉片采用拉金結(jié)構(gòu)的有關(guān)問題進(jìn)行了研究，設(shè)計了TRT葉片的拉金結(jié)構(gòu)并分析了其力學(xué)性能。
　　根據(jù)TRT葉片的工況及葉片本身的結(jié)構(gòu)特點，參考相關(guān)文獻(xiàn)，經(jīng)過計算分析，設(shè)計了兩種形式TRT葉片的拉金結(jié)構(gòu):圓柱拉金結(jié)構(gòu)和

2、橢圓柱拉金結(jié)構(gòu)。對兩種拉金結(jié)構(gòu)的拉金孔位置、拉金材料、拉金孔的孔徑等參數(shù)進(jìn)行了具體設(shè)計。對于不同參數(shù)，確定了15種圓柱拉金結(jié)構(gòu)和3種橢圓柱拉金結(jié)構(gòu)。
　　對無拉金結(jié)構(gòu)的TRT葉片建立了三維實體幾何模型，針對所建幾何模型，根據(jù)葉片結(jié)構(gòu)特點，選取合適的單元類型及尺寸;根據(jù)TRT葉片的安裝情況，確定邊界條件;根據(jù)葉片的實際工作工況，確定葉片的工作載荷。建立了有限元分析模型，并對其進(jìn)行了靜態(tài)、模態(tài)和動態(tài)力學(xué)性能分析，獲得了對無拉金結(jié)構(gòu)TR

3、T葉片的靜態(tài)、動態(tài)特性，為拉金結(jié)構(gòu)葉片的有關(guān)性能分析提供了參考依據(jù)。
　　建立了每種拉金結(jié)構(gòu)葉片的三維實體幾何模型，根據(jù)葉片結(jié)構(gòu)特點、安裝情況和工況，選取合適的單元類型及尺寸，確定邊界條件，建立了拉金結(jié)構(gòu)葉片的有限元分析模型。對15種圓柱拉金結(jié)構(gòu)及3種橢圓柱拉金結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜態(tài)、模態(tài)力學(xué)分析，得出葉片的靜態(tài)、模態(tài)特性，利用最小二乘法擬合出相關(guān)靜態(tài)特性、模態(tài)特性與拉金孔徑大小及拉金孔位置間的關(guān)系。
　　對拉金孔、過渡曲面、一二級榫

4、齒面在特定位置進(jìn)行了切片分析，得出各拉金結(jié)構(gòu)的截面應(yīng)力。對所設(shè)計的拉金結(jié)構(gòu)進(jìn)行了整體分析，得到各拉金結(jié)構(gòu)的最大位移、最大應(yīng)力出現(xiàn)的區(qū)域及分布規(guī)律。
　　利用分級加權(quán)評價法，對所設(shè)計的各種拉金結(jié)構(gòu)進(jìn)行了評價。確定了各個要素的評價因子，并給出對應(yīng)的分?jǐn)?shù)級別及權(quán)重系數(shù)，得出了綜合力學(xué)性能最為理想的圓柱、橢圓柱拉金結(jié)構(gòu)。
　　最后，分別對最優(yōu)的圓柱、橢圓柱拉金結(jié)構(gòu)進(jìn)行了瞬態(tài)動力學(xué)分析，得出了兩種拉金結(jié)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)。找出拉金結(jié)構(gòu)薄弱和