国家重点基础研究发展计划(2013CB035706)
- 作品数：51 被引量：200H指数：7
- 相关作者：王艾伦廖平何竞飞李雪鹏黄礼坤更多>>
- 相关机构：中南大学西安交通大学天津大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：机械工程动力工程及工程热物理自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 交变温度场下组合转子轮盘热滑移机理研究
- 2017年
- 针对在高温工作环境中的燃气轮机,建立了组合转子轮盘接触的简化模型,研究了轮盘在交变温度场下的滑移情况,推导出轮盘滑移转角的理论计算公式并揭示了其滑移机理,发现轮盘的滑移转角与其传递的扭矩和轮盘间的温差成正比关系,与界面接触压力和摩擦系数成反比关系。在传热学和接触力学的基础上,利用有限元软件对轮盘模型进行了热结构耦合分析,对理论公式进行验证,并对相关参数的影响情况进行了考察,仿真结果与理论公式反映的情况是一致的,证明了理论公式的合理性。修改模型尺寸进行了多组仿真分析,并对仿真结果进行处理,完善后的理论计算公式可为以后燃气轮机的设计和制造提供一定的参考。
- 何竞飞汤涛汪成生
- 关键词：轮盘滑移有限元
- 基于功能/结构相似的复杂系统相似准则研究被引量：7
- 2015年
- 相似理论是一种研究试验模型与真实模型之间相似关系的方法,目前以相似三定理为基础的经典相似理论主要针对元件,对实际中大型化与复杂化的真实系统而言,相似理论的应用就受到了极大的限制.对此,本文将经典相似理论与系统论相结合,从功能与结构的角度建立了针对复杂系统的相似准则,该准则的核心是结合了功能相似与结构相似的复杂系统相似矩阵,只要原型系统与模型系统对应矩阵相等,则原型系统与模型系统相似.该准则填补了相似三定理不适用与复杂系统的理论不足,实现了将相似理论拓展并应用于大型复杂系统的目的.最后通过算例分析验证了该理论的可行性与优越性.
- 王艾伦张营营殷杰
- 关键词：复杂系统相似矩阵
- 微裂纹组合转子的尺寸效应研究被引量：2
- 2019年
- 组合转子模化放大或缩小过程中,由于尺寸效应的存在,微裂纹扩展对不同尺寸组合转子动力学性能影响规律尚不明确。应用相似理论的量纲分析法简要介绍微裂纹扩展过程中存在的“尺寸效应”,并以某重型燃气轮机组合转子原型及其2. 3倍缩尺模型和1. 3倍放大模型为研究对象,分析了初始微裂纹随组合转子尺寸同比例变化和不随组合转子尺寸变化两种情况下,组合转子固有频率漂移情况。结果表明:用简单的Paris公式分析因微裂纹扩展导致不同尺寸组合转子固有频率漂移时存在较大误差,其动力学性能变化和组合转子尺寸之间存在一定的相关性。
- 朱卓平王艾伦邵世聪刘向军
- 关键词：微裂纹动力学性能尺寸效应
- 基于STM32的大型转子振动信号采集系统的设计被引量：6
- 2015年
- 为研究大型转子性能退化趋势预测与故障演变规律,设计了一套基于STM32的大型转子振动信号采集系统,并进行了实际电路实验。传感器信号通过转换、滤波等信号处理,输出给外接A/D转换器进行模数转换,转换后的信号经由主控芯片STM32f103x进行一次数字滤波后,通过串口输出给上位机进行进一步的处理。基于Lab VIEW设计的主机用户程序,可同时实时显示两路振动信号的波形图,并将每次采集的数据完整存入Excel表格中,还能读取历史数据进行快速傅里叶变换,绘制出其频域图。实验表明,该系统可以实现振动信号的实时采集与存储,并进行历史数据的频域分析,为大型转子性能退化趋势预测与故障演变规律的研究提供了重要的信息。
- 李玉廖平
- 关键词：STM32数据采集振动信号
- 拉杆松弛对燃气轮机组合转子性能退化的影响被引量：5
- 2014年
- 组合转子作为燃气轮机的核心部件,其性能退化将对整个燃气轮机的性能产生重大影响,揭示组合转子性能退化机理并进行退化特征分析对燃气轮机的可靠运行具有重要意义.为揭示组合转子结构损伤导致的性能退化机理,考虑拉杆螺栓在高温下的应力松弛,得到基于时间历程的拉杆预紧力变化规律;通过拉杆预紧力定义组合转子退化量指标,评估组合转子的退化程度;计算轮盘界面接触刚度,进行考虑接触界面的组合转子动力学分析,进而得到燃气轮机组合转子不同退化量下的动力学特征.结果表明:温度是影响组合转子性能退化的敏感参数;拉杆松弛导致组合转子固有频率漂移,组合转子前3阶固有频率的降低率相差很小,并在一定范围内与退化量呈线性关系.
- 苏永雷王艾伦李雪鹏高思霄张营营
- 关键词：接触刚度固有频率
- 预紧失谐对组合转子动力学特性和结构强度的影响被引量：1
- 2014年
- 为了深入了解拉杆预紧失谐对组合转子动力学特性的影响,建立考虑界面粗糙度的组合转子预紧失谐模型,研究预紧失谐下组合转子动力学特性.在此基础上,分析拉杆预紧失谐对组合转子结构强度的影响.研究结果表明:与预紧谐调相比,正、负失谐均引起组合转子振动加剧;转速越大、拉杆数目越少、轮盘级数越多,转子不平衡响应越大.拉杆预紧负失谐时转子最大应力与预紧谐调时相当,拉杆预紧正失谐对转子强度影响显著,失谐使得轮盘界面的最大应力增加.
- 张营营王艾伦苏永雷曾海楠
- 关键词：失谐
- 基于线阵CCD的高精度位移传感器前端设计被引量：11
- 2017年
- 为了实现对微小位移的高精度非接触测量,设计了一种基于线阵CCD的高精度位移传感器前端模块。运用激光三角测量法设计了光学镜头,利用FPGA产生线阵CCD所需的驱动时序,CCD输出的一维视频信号经过前置电路处理后得到稳定的模拟信号,供数字电路进行处理。系统具有结构简单、体积小、输出信号稳定、分辨率高、测量精度高等特点。实验测试表明,该传感器前端模块输出模拟信号稳定,干扰小,计算得到最大量程为±15 mm,精度可达到20?m,能广泛应用于微小位移的精密测量。
- 廖平任成杨小雨
- 关键词：位移传感器线阵CCD激光三角法信号处理
- 组合转子疲劳-蠕变联合损伤机理研究被引量：3
- 2019年
- 以某重型燃气轮机组合转子为研究对象,建立了组合转子整体损伤模型;将纯疲劳和纯蠕变的损伤研究作为基础,根据损伤力学累积模型将联合作用下的损伤变量表示为两种损伤的非线性叠加,揭示了疲劳-蠕变联合作用下组合转子的损伤机理;对疲劳-蠕变联合条件下组合转子的损伤规律进行了实验验证。结果表明,建立的整体损伤模型是正确的、有效的,可为部件损伤预测组合转子的整体损伤提供参考。
- 王艾伦邓桂龙刘强刘强
- 关键词：蠕变
- 透平叶片在流-热-固耦合场下的变形研究被引量：2
- 2016年
- 透平叶片在复杂耦合场下工作会产生形变,与设计流道曲面产生偏差,严重影响涡轮机的工作效率。基于流-热-固耦合有限元模型对复杂工况下叶片的变形进行了研究。采用RNGk-e湍流模型经FLUENT流场仿真实现叶片的三维温度场和压力场模拟,利用ANSYS分析得到叶片在温度、压力、离心力单独作用和耦合作用下对应的变形量,并运用灰色关联度理论分析变形之间的关系。通过分析发现,耦合场下的叶片变形并不是各载荷单独作用下变形的线性叠加,而是复杂地耦合;温度是影响叶片变形的优势子因素,压力和离心力的影响较小。分析结果对叶片形变控制策略、补偿及重构都具有重大指导价值。
- 廖平雷星王鹏
- 关键词：透平叶片
- 透平叶片在气热固耦合场下的热变形分析被引量：1
- 2015年
- 叶片尺寸对涡轮机的工作效率影响很大,为了研究透平叶片在复杂工况下的热变形,建立了气-热-固耦合模型。通过改变冷却工质比,获得一系列的三维温度场和热变形分布。结果表明:叶片的热变形整体表现为从压力面向吸力面弯曲,纵向热膨胀显著,横向的变形较小,最大变形位于叶顶前缘。随着叶片表面温度降低,热变形对温度敏感度变差。在高温段可用纵向变形来近似代替叶片总变形。该模型可预测叶片热变形,为叶片尺寸设计和型面尺寸校正提供参考数据。
- 王鹏廖平岳莉莉吴跃松
- 关键词：透平叶片温度场热变形
