考虑界面分离效应的拉杆转子抗弯刚度计算新方法
振动、重力等因素会在燃气轮机拉杆转子上产生弯矩,预紧力不足时弯矩的作用会导致转子非连续界面出现局部分离,转子整体抗弯刚度减小.以往研究接触面局部分离对拉杆转子抗弯刚度的影响时,多采用计算成本较高的三维接触有限元计算.为提高计算效率,本文发展了一种计算抗弯刚度的简便算法.该算法利用接触压力在接触面上近似线性分布的特点,在给定的总体预紧力及弯矩情况下,计算得到接触面上法向应力及分布,结合轮盘的结构特点采用平截面假设,求出抗弯刚度的修正系数,再乘以连续模型的抗弯刚度就可得到界面分离时的抗弯刚度.采用本文简化算法得到的抗弯刚度与三维有限元接触算法计算结果相差在5.8％以内,计算所需时间为后者的1％,证明了本算法的高效性;以某F级重型燃气轮机转子为例,采用本文所提方法研究了预紧松弛对转子固有频率的影响.
燃气轮机 拉杆转子 抗弯刚度 界面分离效应
赵博 徐自力
西安交通大学航天航空学院/机械强度与振动国家重点实验室,西安710049
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2015-11-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）