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汽轮机叶片强度计算与分析
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2008-12-13
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汽轮机叶片强度计算与分析
转子：气轮机的转动部分，包括叶片,叶 轮，主轴及联轴器等。
静子：包括汽缸，汽缸法兰，法兰螺栓和隔板等；
静应力：稳定工况下不随时间变化的应力；
动应力：周期性激振力引起的振动应力，其大小和方向都随时间变化；
静强度校核：考虑材料在各种温度下的屈服极限，蠕变极限，和持久强度极限；
动强度校核：此处仅限于零件自振频率和激振力频率计算及安全性校核； 叶片静应力计算重要性:电站汽轮机叶片，特别是大型汽轮机动叶片，所处的工况条件及环境极为恶劣，主要表现在应力状态、工作温度、环境介质等方面。汽轮机在工作过程中，动叶片承受着最大的静应力及交变应力，静应力主要是转子旋转时作用在叶片上的离心力所引起的拉应力，叶片愈长、转子的直径及转速愈大，其拉应力愈大。此外，由于蒸汽流的压力作用还产生弯曲应力和扭力，叶片受激振力的作用会产生强迫振动; 当强迫振动的频率与叶片自振频率相同时即引起共振，振幅进一步加大，交变应力急剧增加，最终导至疲劳断裂。
叶片静强度计算：
离心应力计算
1、等截面叶片的离心应力计算
根部截面的离心力Fc最大
等截面叶片根部截面的离心应力 最大
2、变截面叶片的离心应力计算
对于径高比 的级，常把其叶片设计成变截面扭叶片。
采用变截面是为了降低叶型截面上的离心应力。
转子：气轮机的转动部分，包括叶片,叶 轮，主轴及联轴器等。
静子：包括汽缸，汽缸法兰，法兰螺栓和隔板等；
静应力：稳定工况下不随时间变化的应力；
动应力：周期性激振力引起的振动应力，其大小和方向都随时间变化；
静强度校核：考虑材料在各种温度下的屈服极限，蠕变极限，和持久强度极限；
动强度校核：此处仅限于零件自振频率和激振力频率计算及安全性校核； 叶片静应力计算重要性:电站汽轮机叶片，特别是大型汽轮机动叶片，所处的工况条件及环境极为恶劣，主要表现在应力状态、工作温度、环境介质等方面。汽轮机在工作过程中，动叶片承受着最大的静应力及交变应力，静应力主要是转子旋转时作用在叶片上的离心力所引起的拉应力，叶片愈长、转子的直径及转速愈大，其拉应力愈大。此外，由于蒸汽流的压力作用还产生弯曲应力和扭力，叶片受激振力的作用会产生强迫振动; 当强迫振动的频率与叶片自振频率相同时即引起共振，振幅进一步加大，交变应力急剧增加，最终导至疲劳断裂。
叶片静强度计算：
离心应力计算
1、等截面叶片的离心应力计算
根部截面的离心力Fc最大
等截面叶片根部截面的离心应力 最大
2、变截面叶片的离心应力计算
对于径高比 的级，常把其叶片设计成变截面扭叶片。
采用变截面是为了降低叶型截面上的离心应力。
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