燃气轮机强度_PPT幻灯片

对于实际叶片振动分析，主要是自振频率、振型、振动应 力和激振力的来源四个因素。在一般清快下，频率越高， 振幅越小，危险性也就越小，大幅低频振动最为危险。
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叶片基本振型： ➢ 尾流激振 ➢ 颤振 ➢ 随机振动
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典型叶片材料和弹性模量
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等截面悬臂梁（动叶片）1-3阶弯曲振型
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3.2.5应力分布
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3.3变截面叶片弯曲振动固有特性计算
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3.3.1变截面叶片弯曲振动基本方程
y
振动惯性分布载荷
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3.3.2数值积分
+C1 +C1X+C2 +C1X2+C2X+C3 +C1X3+C2X2+C3X+C4
**C1、c2、c3、计算c4方都法等—于—009.计11、61
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弹性归一化
为了去除ω，采用归一化方法。 归一化方法：归一化方法有两种形式，一种是把数变为（
0，1）之间的小数，一种是把有量纲表达式变为无量纲表 达式。
燃气轮机结构和强度 （强度篇）
动力与能源工程学院 岳国强、董平
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第三章 叶片振动 Blades Vibration
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本章主要内容
3.1 基本定义和术语
3.2 无扭向等截面叶片的弯曲振动
3.3 等截面叶片弯曲振动固有特性计算
3.4 叶片扭转振动
3.5 影响叶片自振频率的主要因素
3.6 叶片激振源分析
*****热高疲温劳疲，劳由，温是度指变大化于引熔起计点的1算／热2应方以力上法循的环—温作度—用，0而此9产计时生晶1的1界疲、弱劳化6；1，有时晶界上产生蠕变空位
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美国阿罗哈航空公司243航班“莉莉乌奥卡拉尼女王”号（波音737297），1988年4月28日从夏威夷岛的希洛机场起飞，飞往瓦胡岛檀香 山机场。在7300米高空，一块机身蒙皮因盐水腐蚀和铆钉金属疲劳而 脱落。一名空姐被吸出机外丧命。其余93名乘员幸存，飞机安全降落 于毛伊岛的卡富鲁伊机场。
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You jump，I jump。生与死
采用铁素体钢（ ferritic steel）。
当时的造船工程师只考虑到要增加钢 的强度，而没有想到要增加其韧性。
钢材在不同温度下呈现出的脆度是不 一样，科研人员把残骸的金属碎片与 如今的造船钢材作对比时发现，在沉 没地点的水温中，如今的造船钢材在 受到撞击时可弯成V形，而残骸上的 钢材则因韧性不够而很快断裂。
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欧拉伯努利梁 和铁木辛柯梁（季莫申科）
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对于微元段，运动方程是基于弹性恢复力和 振动时质量惯性力相平衡
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3.2.2等截面梁（叶片）弯曲振动方程
积分 求解
双曲函数：ch x = (计e^算x 方+ e法^—(-x—))0/92计，1s1h、x61= (e^x - e^(-x)) / 2 . 20
3.2.3弯曲振动的自然频率
简支梁就是两端支座仅提供竖向约束
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虽然有老婆但这并不影响你对林志玲的感情。
二阶弯曲振动和固有频率
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三阶弯曲振动和固有频率
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叶片基本振动特性
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成组叶片振型
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3.2等截面叶片的弯曲振动
3.2.1基本方程
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自由振动角频率，也称固有频率或自振频 率，一阶自振频率也称基频。 梁振动至边缘时的位移，振型函数
任意微元段振动的瞬时横向位移
假设：1 每一段微元体都做简谐运 动；2所有微元体都以相同频率振 动；3在振动时各微元体的相位相 同。
1、简谐振动：质点位移与时间的关系遵从正弦（或余弦）函数规律， x= Acos（ωt+φ） 。 2、“剪切力”是在一对（1）相距很近、（2）大小相同、（3）指向相反的横向外力（即垂直于 作用面的力）作用下，材料的横截面沿该外力作用方向发生的相对错动变形现象。
在海上航行由于海浪的影响，船体经 受的一般是周期性的受力，所以断裂 很可能是由周期性金属疲劳引起的
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燃气轮机叶片振动
叶片薄而长，尤其是高气动力载荷加载，都使叶片振动现 象尤为严重。
叶片振动和叶片振动疲劳损伤故障，一直都是燃气轮机中 较为严重的问题。
涡轮叶片在实际工作中出现振动，按振动的表现形式分， 主要有强迫振动、颤振、旋转失速和随机振动四种；按照 叶片振动里的来源分，有强迫振动和自激振动；按作用在 叶片上的应力分有振动弯曲应力和扭转应力。
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y0
y0c
振幅逼近法
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振型逼近法（有限差分代替积分）
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40Βιβλιοθήκη 高阶弯曲振动固有特性计算*白光由七色光组成（互不影响，互相叠加）；
**令狐冲喜欢任盈盈，与计她算是方魔法教—的—人0什9计么1关1系、呢61？
3.7 排除叶片故障的方法
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3.1 基本定义和术语
疲劳（Fatigue）：材料、零件和构件在循环加载下，在某点或某些点产生局 部的永久性损伤，并在一定循环次数后形成裂纹、或使裂纹进一步扩展直到 完全断裂的现象。（折铁丝）
微观裂纹阶段
宏观裂纹扩展
阶段瞬时断裂阶段
*接触疲劳，在高接触压应力反复作用下产生的疲劳