水電站機(jī)組及廠房結(jié)構(gòu)耦合振動(dòng)特性研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展，水力發(fā)電作為一種可再生的清潔能源日益得到重視和開發(fā)。水電機(jī)組單機(jī)容量和引用水頭的急劇增大，廠房結(jié)構(gòu)相應(yīng)巨型化和復(fù)雜化，機(jī)組振動(dòng)及其誘發(fā)的水電站廠房結(jié)構(gòu)振動(dòng)已成為其運(yùn)行和設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題。目前水電站機(jī)組及廠房結(jié)構(gòu)在電磁、水力、機(jī)械三方面振源耦合以及機(jī)組-廠房之間的耦合、機(jī)組與廠房的振動(dòng)模態(tài)參數(shù)識(shí)別等方面的研究尚顯不足。因此，本文通過(guò)有限元數(shù)值模擬，多種因素耦合建模，原型觀測(cè)，識(shí)別反分析等多種方法，致力于水電站機(jī)組軸系統(tǒng)

2、及廠房結(jié)構(gòu)在各種振源作用下的動(dòng)特性等方面的研究，所建立的模型及分析方法以及取得的研究成果，為今后機(jī)組軸系統(tǒng)及廠房結(jié)構(gòu)的動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)和安全穩(wěn)定運(yùn)行、各種動(dòng)特性的研究和分析提供技術(shù)依據(jù)和參考。
　　 第一章緒論部分介紹了水電站機(jī)組及其支承結(jié)構(gòu)，水電站廠房的振動(dòng)問(wèn)題和研究現(xiàn)狀，并對(duì)有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試和參數(shù)識(shí)別方法進(jìn)行了歸納和總結(jié)。
　　 第二章用有限元法計(jì)算導(dǎo)軸承和推力軸承的動(dòng)特性系數(shù)，建立了由兩種軸承共同支承的立式水電機(jī)組軸系

3、統(tǒng)的有限元模型，考慮導(dǎo)軸承和推力軸承動(dòng)特性系數(shù)隨軸系統(tǒng)相關(guān)參量變化而變化的非線性特征，分析了軸系統(tǒng)橫向和縱向動(dòng)力特性通過(guò)推力軸承的耦合關(guān)系和相互影響程度。
　　 第三章分析機(jī)組軸系統(tǒng)在電磁剛度、密封剛度共同作用下的動(dòng)力穩(wěn)定性。通過(guò)非線性振動(dòng)穩(wěn)定性理論研究了電磁剛度和彈性支承對(duì)水輪發(fā)電機(jī)偏心轉(zhuǎn)子振動(dòng)穩(wěn)定性的影響，并綜合考慮電磁、密封剛度建立有限元模型，分析相關(guān)參數(shù)對(duì)機(jī)組穩(wěn)定性的影響。
　　 第四章考慮導(dǎo)軸承動(dòng)力特性系數(shù)的非

4、線性特性，研究機(jī)組與廠房耦合系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。通過(guò)不同計(jì)算模型的比較，對(duì)考慮廠房基礎(chǔ)耦聯(lián)作用的機(jī)組軸系統(tǒng)的動(dòng)力特性進(jìn)行了研究；進(jìn)一步分析了機(jī)組振動(dòng)作為廠房振動(dòng)的振源，其動(dòng)荷載的合理模擬和施加方式及其對(duì)廠房結(jié)構(gòu)振動(dòng)的影響。
　　 第五章根據(jù)水電站機(jī)組及廠房聯(lián)合現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)，分析機(jī)組及廠房的振動(dòng)規(guī)律，探討了振源的幅值和頻率等特性及其振動(dòng)傳遞途徑。根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)機(jī)組及廠房的振動(dòng)水平進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并對(duì)廠房結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了有限元